[发明专利]基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达

权利要求书

1.一种基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达，其特点在于，包括奈奎斯特脉冲光源(1)、环形器(2)、具有垂直发射光栅的集成光相控阵芯片(3)和控制系统(4)；

所述的奈奎斯特脉冲光源(1)的输出端与所述的环形器(2)的输入端口相连，所述的环形器(2)的双向端口与所述的集成光相控阵芯片(3)的光学输入端相连，所述的环形器(2)的输出端口与所述的控制系统(4)的第二输入端口相连，所述的奈奎斯特脉冲光源(1)的参考信号输出端与所述的控制系统(4)的第一输入端口相连，所述的控制系统(4)的控制端信号输出端与所述的集成光相控阵芯片(3)的电学输入端相连，在所述的控制系统(4)的控制端信号的控制下，所述的集成光相控阵芯片(3)的分路器(33)将输入光信号分成多路，经电控移相器(35)改变每路光的相位，使光信号通过垂直发射光栅(36)发射，在远场形成不同的光束角度，实现扫描；同时被测物反射的光束中与发射光束共光路的部分会被芯片接收。

2.根据权利要求1所述的基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达，其特点在于，所述的奈奎斯特脉冲光源(1)是一种能够产生奈奎斯特激光脉冲的装置，奈奎斯特脉冲具有矩形的频谱，其时域脉冲波形具有sinc函数(即sin(x)/x)的形状。

3.根据权利要求1所述的基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达，其特点在于，所述的奈奎斯特脉冲光源的参考信号输入到控制系统的第一输入端口，用于提供激光测距的参考时间，所述的环形器的输出端口将集成光相控阵芯片接收到的返回光脉冲输入到控制系统(4)，所述的控制系统(4)通过比较参考时间与返回光脉冲的到达时间，即可计算出被测物的距离。

4.根据权利要求1所述的基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达，其特点在于，所述的奈奎斯特脉冲光源与环形器之间通过空间光或光纤耦合。

5.根据权利要求1所述的基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达，其特点在于，所述的奈奎斯特脉冲光源与控制系统之间通过电缆或者光纤连接。

6.根据权利要求1所述的基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达，其特点在于，所述的环形器与集成光相控阵芯片之间通过透镜光纤耦合，集成光相控阵芯片的光学输入端具有拉锥波导以使得光斑大小与透镜光纤的光斑大小相吻合。

7.根据权利要求1所述的基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达，其特点在于，所述的环形器与控制系统之间通过光纤连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达，其特点在于，所述的集成光相控阵芯片与控制系统之间通过电缆连接。