[发明专利]单MEMS反射镜芯片级激光雷达

说明书

一种芯片级激光雷达(光探测和测距)系统、光学组件和激光雷达平台。该系统包括光子芯片、与光子芯片相关联的激光器、光循环器以及MEMS扫描仪。激光器、光循环器和MEMS扫描仪是共线的。光子芯片包括边缘耦合器。光学组件包括外壳和外壳内的平台，该外壳具有孔。该平台包括激光器、光循环器和MEMS扫描仪。

引言

本主题公开涉及芯片级激光雷达(光探测和测距)系统，尤其涉及芯片级激光雷达的组件和架构。

激光雷达是一种遥感方法，其使用脉冲或频率或相位调制激光器形式的光来测量选定物体的范围和其他参数。激光雷达系统的使用越来越需要减少形状因数和减轻重量，同时仍能提供可靠的测量值。因此，希望提供一种重量轻、体积小的激光雷达系统。

发明内容

在一个示例性实施例中，公开了一种芯片级激光雷达(光探测和测距)系统。该系统包括光子芯片、与光子芯片相关联的激光器、光循环器以及微机电系统(MEMS)扫描仪，其中激光器、光循环器和MEMS扫描仪是共线的。

除了本文所述的一个或多个特征之外，该系统还包括反射镜，该反射镜用于将由光循环器转向的返回光束导向边缘耦合器。该系统包括外壳，该外壳包括孔，其中，MEMS扫描仪引导来自激光器的光穿过该孔。来自激光器的光以非零角度入射到MEMS扫描仪的反射面上。光循环器被放置在光学底座的水平表面上，并且MEMS扫描仪被放置在与光学底座的水平表面成非零角度的表面上。该系统还包括用于控制激光器和MEMS扫描仪的操作的电路板。该系统还包括与光源相关联的光移频器，该光移频器用于移动光源处的本地振荡器频率。

在另一示例性实施例中，公开了一种激光雷达(光探测和测距)平台。激光雷达平台包括：光子芯片，具有激光器和边缘耦合器；光循环器；以及MEMS扫描仪，其中，激光器、光循环器和MEMS扫描仪是共线的。

除了本文所述的一个或多个特征之外，激光雷达平台还包括反射镜，该反射镜用于将由光循环器转向的返回光束导向光子芯片的边缘耦合器。该激光雷达平台包括外壳，该外壳包括孔，其中，MEMS扫描仪引导来自激光器的光穿过该孔。来自激光器的光以非零角度入射到MEMS扫描仪的反射面上。光循环器放置在水平面上，并且MEMS扫描仪放置在与水平面成非零角度的表面上。激光雷达平台还包括电路板，电路板用于控制激光器和MEMS扫描仪的操作。激光雷达平台还包括与光源相关联的光移频器，该光移频器用于移动光源处的本地振荡器频率。

在又一示例性实施例中，公开了一种用于芯片级激光雷达(光探测和测距)的光学组件。光学组件包括外壳和外壳内的平台，该外壳具有孔。该平台包括与光子芯片相关联的激光器、光循环器以及MEMS扫描仪，其中，光源、光循环器和MEMS扫描仪是共线的。

除了本文所述的一个或多个特征之外，激光雷达平台还包括反射镜，该反射镜用于将由光循环器转向的返回光束导向光子芯片的边缘耦合器。MEMS扫描仪引导来自激光器的光穿过该孔。来自激光器的光以非零角度入射到MEMS扫描仪的反射面上。光循环器放置在平台的水平表面上，MEMS扫描仪放置在与水平表面成非零角度的表面上。光学组件还包括电路板，电路板用于控制激光器和MEMS扫描仪的操作。

通过结合附图，从以下详细描述中本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下详细描述中，该详细描述参考附图，其中：

图1示出了芯片级激光雷达系统的平面图；

图2示出了图1的芯片级激光雷达系统的侧视图；

图3示出了用于图1的激光雷达系统的组件；以及

图4示出了另选实施例中芯片级激光雷达系统的侧视图。；

具体实施方式