[发明专利]激光雷达光源

说明书

一种适合于生成扫描光束的设备(100)。该设备(100)可包括多个光学波导(110)和电子控制系统(120)。所述多个光学波导(110)各自可包括输入端(114)、光学核心(111)和输出端(116)。所述输出端(116)布置成沿第一维对直。所述电子控制系统(120)可配置成通过调节多个光学波导(110)的光学核心(111)的温度，来调整多个光学波导(110)的光学核心(111)的维度，以便控制来自所述多个光学波导(110)的输出光波的相位从而所述输出光波形成扫描光束，并且控制扫描光束沿所述第一维进行扫描。该设备(100)还可包括光学装置(310，320，330)，其配置成沿第二维引导扫描光束。

【技术领域】

本公开涉及激光雷达光源，具体来说涉及具有导向控制的激光雷达光源。

【背景技术】

激光雷达是基于激光的检测、测距和映射方法，其使用与雷达相似的技术。存在激光雷达系统的若干主要组件：激光器、扫描仪和光学器件、光电检测器以及接收器电子器件。例如，执行扫描激光束的可控导向，并且通过处理从远处物体、大楼和景观所反射的所捕获返回信号，可得到这些物体、大楼和景观的距离及形状。

激光雷达被广泛地使用。例如，自动驾驶车辆(例如无人驾驶汽车)将激光雷达(又称作车载激光雷达)用于障碍检测和碰撞避免，以安全地通过环境。车载激光雷达安装在无人驾驶汽车的车顶，并且它不断地旋转，以监测汽车周围的当前环境。激光雷达传感器提供必要数据以供软件确定潜在障碍物在环境中存在的位置，帮助识别障碍物的空间结构，基于大小来区分物体，并且估计行驶对它的影响。激光雷达系统与雷达系统相比的一个优点在于，激光雷达系统能够提供更好的范围和大视场，这帮助检测曲面上的障碍物。尽管近年来在激光雷达开发方面取得了巨大进步，但是目前仍然进行大量工作以更好地设计激光雷达光源，以便执行可控扫描。

【发明内容】

本文所公开的是一种设备，包括：多个光学波导，其各自包括输入端、光学核心和输出端，其中多个光学波导的输出端布置成沿第一维对直，其中多个光学波导的输入端配置成接收输入光束；以及电子控制系统，配置成通过调节多个光学波导的光学核心的温度来调整多个光学波导的光学核心的维度，其中通过调整多个光学波导的光学核心的维度，电子控制系统配置成控制来自多个光学波导的输出光波的相位从而所述输出光波形成扫描光束，并且控制所述扫描光束沿第一维进行扫描。

按照实施例，多个光学波导在公共衬底的表面上形成。

按照实施例，至少一个光学波导是曲面的。

按照实施例，该设备还包括一种光学装置，其配置成改变来自多个光学波导的扫描光束的方向，以便沿与第一维垂直的第二维进行扫描。

按照实施例，该光学装置是包括多个面的反射镜，其中反射镜配置成在所述镜旋转的同时使扫描光束从所述多个面之一反射。

按照实施例，该光学装置是透镜，其配置成在透镜沿第二维来回移动的同时使扫描光束通过。

按照实施例，该光学装置是反射镜，其配置成在所述镜旋转或者沿第二维或者第三维(其与第一和第二维垂直)来回移动的同时使扫描光束反射。

按照实施例，对多个光学波导的输入光束的光波是相干的。

按照实施例，该设备还包括波束扩展器，其配置成在输入光束进入多个光学波导之前扩展输入光束。

按照实施例，该设备还包括一维衍射光栅，其配置成将输入光束的光波耦合到多个光学波导中。

按照实施例，一维衍射光栅是圆柱微透镜阵列。

按照实施例，扫描光束是激光束。

按照实施例，至少一个光学核心包括导电和透明的光学介质。