[发明专利]一种用于新能源汽车无人驾驶的导航芯片

说明书

本发明公开了一种用于新能源汽车无人驾驶的导航芯片，包括泵浦光源、第一介质光波导、第二介质光波导、基于有源级联表面等离激元谐振腔的陀螺芯片、输出光纤和光电探测仪，所述基于有源级联表面等离激元谐振腔的陀螺芯片包括有源级联表面环形等离激元谐振腔、可调谐耦合输出端、X分支、调制器和Y分支，所述第一介质光波导、第二介质光波导之间连接有定向耦合器，并与有源级联表面环形等离激元谐振腔的陀螺芯片构成光场耦合。本发明的用于新能源汽车无人驾驶的导航芯片，实现了真正的芯片化表面等离激元激光陀螺，实现了陀螺芯片的小型化，大大降低激光陀螺系统中激光光源与调制器集成的难度，提高了激光陀螺系统的集成度及稳定性。

技术领域

本发明涉及一种芯片，具体涉及一种导航芯片。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，在新能源汽车上，通常会配备各类车载导航系统，对汽车进行定位，同时指引驾驶路线，便于车主抵达目的地，现有的车载导航系统主要由触摸屏、微处理器以及导航模块组成，目前比较先进的当属激光陀螺芯片，激光陀螺具有动态范围大、无加速度效应、结构简单等优越性，是惯性系统尤其是捷联惯性系统的理想元件，已经大量应用于军事和民用领域，激光陀螺的原理是萨格纳克效应，在它的光学谐振腔内至少运行一对相向传播的光波，当它绕敏感轴相对于惯性空间转动时，相向行波的频率产生分裂，形成正比于转动速率的拍频，因而通过测量拍频即可获得激光陀螺相对于惯性空间的转动信息，激光陀螺是目前陀螺领域中发展比较成熟的一种，已经广泛应用于定位、跟踪及导航等领域，随着科技的不断发展，现代装备系统对激光陀螺不断提出了新的要求，微型化、高精度、低成本已成为目前激光陀螺发展的趋势。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于新能源汽车无人驾驶的导航芯片，方便使用。

技术方案：本发明所述的一种用于新能源汽车无人驾驶的导航芯片，包括泵浦光源、第一介质光波导、第二介质光波导、基于有源级联表面等离激元谐振腔的陀螺芯片、输出光纤和光电探测仪，所述基于有源级联表面等离激元谐振腔的陀螺芯片包括有源级联表面环形等离激元谐振腔、可调谐耦合输出端、X分支、调制器和Y分支，所述第一介质光波导、第二介质光波导之间连接有定向耦合器，并与有源级联表面环形等离激元谐振腔的陀螺芯片构成光场耦合，所述有源级联表面环形等离激元谐振腔包括第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔和增益介质，所述泵浦光源设于第一介质光波导、第二介质光波导的正上方，所述第一谐振腔和第二谐振腔连接或靠近区域处为第一耦合器，所述第一谐振腔和第三谐振腔连接或靠近区域处为第二耦合器，所述第二谐振腔与可调谐耦合输出端连接或靠近区域处为第三耦合器，所述第三谐振腔与可调谐耦合输出端连接或靠近区域处为第四耦合器，所述可调谐耦合输出端、X分支、调制器和Y分支之间设有狭缝，所述Y分支输出端口经输出光纤与光电探测仪连接。

所述有源级联表面环形等离激元谐振腔、可调谐耦合输出端、X分支、第一调制器、第二调制器、和Y分支均由表面等离激元波导构成。

所述表面等离激元波导包括衬底、金属芯层、上包层和下包层，所述下包层设于上包层和衬底之间，所述下包层和衬底之间设有金属芯层，所述下包层和上包层折射率相同，且其接触面为拉曼散射。

所述有源级联表面环形等离激元谐振腔的下包层和衬底之间掺杂有增益介质，且有源级联表面环形等离激元谐振腔中的第一谐振腔的尺寸大于第二谐振腔、第三谐振腔的尺寸，所述第二谐振腔、第三谐振腔的尺寸相同。

所述有源级联表面环形等离激元谐振腔输出的双模激光通过第三耦合器、第四耦合器耦合后进入可调谐耦合输出端的弯曲表面等离激元波导，所述弯曲表面等离激元波导中的第一金属芯层一端通过第一电极引线与第一电极触点连接，另一端通过第二电极引线第二电极触点连接。