[發(fā)明專利]固態(tài)激光雷達系統(tǒng)及固態(tài)激光雷達在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010632299.8 | 申請日： | 2020-07-02 |
| 公開（公告）號： | CN111948665A | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發(fā)明（設計）人： | 付紅巖;李智;臧梓涵 | 申請（專利權）人： | 清華-伯克利深圳學院籌備辦公室 |
| 主分類號： | G01S17/34 | 分類號： | G01S17/34;G01S17/894;G01S7/481;G01S7/4915 |
| 代理公司： | 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205 | 代理人： | 黃廣龍 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 固態(tài) 激光雷達 系統(tǒng) | ||
1.固態(tài)激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，包括：
掃頻光源模塊，用于發(fā)送第一光信號；
耦合分束器，用于對所述第一光信號進行分光處理并生成第一參考光信號和第一檢測光信號；
色散器件模塊，用于接收所述第一檢測光信號并發(fā)送第二檢測光信號，所述第二檢測光信號發(fā)射至目標探測物表面并反射回第三檢測光信號；
檢測模塊，所述檢測模塊與所述耦合分束器耦合連接，用于檢測第一耦合光信號并生成第一干涉信號；
信號處理模塊，所述信號處理模塊與所述檢測模塊耦合連接，用于對所述第一干涉信號進行采樣處理，并計算得到所述固態(tài)激光雷達系統(tǒng)與所述目標探測物的距離信息；
其中，所述色散器件模塊包括：準直器、高階色散器件和低階色散器件；所述準直器與所述高階色散器件耦合連接，所述高階色散器件與所述低階色散器件耦合連接；
所述耦合分束器還用于對所述第一參考光信號和所述第三檢測光進行耦合處理并生成所述第一耦合光信號。
2.根據權利要求1所述的固態(tài)激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，所述高階色散器件包括以下任一種：虛擬相控陣列、陣列波導光柵、中階梯光柵；
所述低階色散器件包括以下任一種：閃耀光柵、透射光柵。
3.根據權利要求2所述的固態(tài)激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，所述耦合分束器包括：
第一耦合分束器，所述第一耦合分束器與所述掃頻光源模塊耦合連接，用于對所述第一光信號進行分光處理，并生成所述第一檢測光信號和所述第一參考光信號；
第二耦合分束器，所述第二耦合分束器與所述檢測模塊耦合連接，用于對所述第三檢測光信號和所述第一參考光信號進行耦合處理并生成所述第一耦合光信號。
4.根據權利要求3所述的固態(tài)激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，還包括：
環(huán)形器，所述環(huán)形器的第一端口與所述第一耦合分束器耦合連接，所述環(huán)形器的第二端口與所述色散器件模塊耦合連接，所述環(huán)形器的第三端口與所述第二耦合分束器耦合連接；
延時光纖，所述延時光纖的一端與所述第一耦合分束器耦合連接，所述延時光纖的另一端與所述第二耦合分束器耦合連接，用于對所述第一參考光信號進行延時處理并生成第二參考光信號；
其中，所述第二耦合分束器對所述第三檢測光信號和所述第二參考光信號進行耦合處理，并生成所述第一耦合光信號；
所述第二耦合分束器與所述檢測模塊耦合連接，所述檢測模塊檢測所述第一耦合光信號，所述檢測模塊對所述第一耦合光信號進行干涉拍頻處理并生成所述第一干涉信號。
5.根據權利要求4所述的固態(tài)激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，所述第一耦合分束器和所述第二耦合分束器分別包括以下任一種：光纖耦合器、光纖環(huán)形器、光纖分束器。
6.根據權利要求5所述的固態(tài)激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，所述第一干涉信號的光強
對所述光強I(t)進行短時傅里葉變換得到時頻圖；
其中，τ為所述第二檢測光信號到達所述目標探測物并返回所述固態(tài)激光雷達系統(tǒng)的飛行時間，w0為初始頻率，ξ為頻率改變速度，R為所述目標探測物的反射率。
7.根據權利要求6所述的固態(tài)激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，所述固態(tài)激光雷達系統(tǒng)與所述目標探測物的距離L＝c*τ/2；
其中，c為所述第一光信號在介質中的傳播速度，τ為所述第二檢測光信號到達所述目標探測物并返回所述固態(tài)激光雷達系統(tǒng)的飛行時間。
8.根據權利要求2所述的固態(tài)激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，所述耦合分束器包括：第三耦合分束器；
所述第三耦合分束器分別與所述掃頻光源模塊、所述色散器件模塊、所述檢測模塊耦合連接；
所述第三耦合分束器對所述第一參考光信號和所述第三檢測光信號進行耦合處理并生成第一耦合光信號。
9.根據權利要求1至7任一項所述的固態(tài)激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測模塊包括平衡光電探測器和/或普通光電探測器。
10.一種固態(tài)激光雷達，包括如權利要求1至9任一項所述的固態(tài)激光雷達系統(tǒng)。
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G01S 無線電定向；無線電導航；采用無線電波測距或測速；采用無線電波的反射或再輻射的定位或存在檢測；采用其他波的類似裝置
G01S17-00 應用除無線電波外的電磁波的反射或再輻射系統(tǒng)，例如，激光雷達系統(tǒng)
G01S17-02 .應用除無線電波外的電磁波反射的系統(tǒng)
G01S17-66 .應用除無線電波外的電磁波的跟蹤系統(tǒng)
G01S17-74 .應用除無線電波外的電磁波的再輻射系統(tǒng)，例如IFF，即敵我識別
G01S17-87 .應用除無線電波外電磁波的系統(tǒng)的組合
G01S17-88 .專門適用于特定應用的激光雷達系統(tǒng)
