[發明專利]一種激光雷達芯片

在審

• 申請號: 202011576716.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112764008A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 傅焰峰;陳代高;李淼峰;肖希
• 申請（專利權）人: 武漢光谷信息光電子創新中心有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 朱磊;張穎玲

1.一種激光雷達芯片，其特征在于，包括：激光發射單元、第一偏振分波單元、偏振態旋轉單元、光傳輸端口、光混頻單元和平衡光探測單元；

所述第一偏振分波單元用于將所述激光發射單元發出的光信號分離為偏振角度不等的預發射光信號和本振光信號；

所述偏振態旋轉單元用于對所述預發射光信號進行偏振態旋轉，以使所述預發射光信號形成為偏振角度改變的發射光信號并從所述光傳輸端口輸出；還用于對從所述光傳輸端口接收的回波光信號進行偏振態旋轉，以使所述回波光信號形成為偏振角度與所述本振光信號的偏振角度相同的預混頻回波光信號；其中，所述回波光信號由輸出的所述發射光信號經反射而形成；

所述光混頻單元用于對所述本振光信號和所述預混頻回波光信號進行混頻；

所述平衡光探測單元用于探測經由所述光混頻單元混頻后輸出的光信號。

2.根據權利要求1所述的激光雷達芯片，其特征在于，還包括：硅基襯底；以下至少之一通過大規模集成電路工藝集成在所述硅基襯底上：所述第一偏振分波單元、所述偏振態旋轉單元、所述光傳輸端口、所述光混頻單元、所述平衡光探測單元。

3.根據權利要求1所述的激光雷達芯片，其特征在于，還包括：硅基襯底；以下至少之一通過貼裝的方式設置在所述硅基襯底上：所述激光發射單元、所述偏振態旋轉單元。

4.根據權利要求2或3所述的激光雷達芯片，其特征在于，所述硅基襯底包括絕緣體上硅襯底。

5.根據權利要求1所述的激光雷達芯片，其特征在于，還包括：第二偏振分波單元，所述第二偏振分波單元包括直通通路和耦合通路；所述第二偏振分波單元通過所述直通通路將所述預發射光信號輸出至所述偏振態旋轉單元，并通過所述耦合通路將所述預混頻回波光信號輸出至所述光混頻單元。

6.根據權利要求1所述的激光雷達芯片，其特征在于，還包括：頻率選擇單元；所述頻率選擇單元設置在所述激光發射單元和所述第一偏振分波單元之間的光傳導路徑上，用于對所述激光發射單元發射的光信號進行濾波選頻；

所述第一偏振分波單元具體用于將經過所述頻率選擇單元濾波選頻后的光信號分離為偏振角度不等的所述預發射光信號和所述本振光信號。

7.根據權利要求1所述的激光雷達芯片，其特征在于，所述偏振態旋轉單元包括45°法拉第旋光器；所述45°法拉第旋光器將傳導經過的所述預發射信號和所述回波信號的偏振角度轉45°。

8.根據權利要求1所述的激光雷達芯片，其特征在于，所述預發射光信號為橫電模，所述本振光信號和所述預混頻回波光信號為橫磁模。

9.根據權利要求1所述的激光雷達芯片，其特征在于，還包括：光調制單元；所述光調制單元設置在所述第一偏振分波單元和所述偏振態旋轉單元之間的光傳導路徑上，用于對所述預發射光信號進行時域和/或頻域的調制；

所述偏振態旋轉單元具體用于對經過所述光調制單元調制后的所述預發射光信號進行偏振態旋轉。

10.根據權利要求1所述的激光雷達芯片，其特征在于，所述第一偏振分波單元包括直通通路和耦合通路；所述直通通路用于輸出所述預發射光信號，所述耦合通路用于輸出所述本振光信號。