[发明专利]具有共同对准的传输和接收路径的LIDAR

说明书

一个示例系统包括发射光的光源。该系统还包括波导，该波导将发射的光从波导的第一侧面朝向与第一侧面相对的波导的第二侧面引导。波导具有在第一侧面和第二侧面之间延伸的第三侧面。该系统还包括反射镜，该反射镜将引导的光朝向波导的第三侧面反射。反射的光的至少一部分传播出波导并朝向场景传播。该系统还包括光检测器以及将来自场景的光朝向波导和光检测器聚焦的透镜。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月5日提交的美国专利申请第15/695,755号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

背景技术

除非本文另外指出，否则本部分中描述的材料不是本申请中的权利要求的现有技术，并且并不由于包含在本部分中而被承认为是现有技术。

诸如光电二极管、单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode，SPAD)或其他类型的雪崩光电二极管(avalanche photodiode，APD)之类的光检测器可用于检测传播到其表面上的光(例如，通过输出指示光强度的电信号，诸如电压或电流)。许多类型的此类设备是由诸如硅的半导体材料制成的。为了在较大的几何区域上检测光，可以将多个光检测器布置为阵列。这些阵列有时称为硅光电倍增器(silicon photomultiplier，SiPM)或多像素光子计数器(multi-pixel photon counter，MPPC)。

上述一些布置对强度相对较低的光敏感，从而增强了它们的检测质量。然而，这可能导致上述布置也极易受到不利的背景影响(例如，来自外部源的外来光可能影响光检测器的测量)。

发明内容

在一个示例中，一种系统包括发射光的光源。该系统还包括波导，该波导将发射的光从该波导的第一侧面引导至与该第一侧面相对的波导的第二侧面。波导具有在第一侧面和第二侧面之间延伸的第三侧面。该系统还包括反射镜，该反射镜将引导的光朝向波导的第三侧面反射。反射的光的至少一部分朝向场景传播出波导。该系统还包括光检测器。该系统还包括透镜，其将来自场景的光朝向波导和光检测器聚焦。

在另一个示例中，系统包括发射光的光源。该系统还包括波导，该波导具有输入端和与该输入端相对的一个或多个输出端。波导将发射的光从输入端引导到一个或多个输出端。波导具有从输入端延伸到一个或多个输出端的给定侧面。该系统还包括一个或多个反射镜，其将引导的光的至少一部分朝向波导的给定侧面反射。反射的光传播出波导。该系统还包括透镜，其将传播出波导的反射的光朝向场景指引。该系统还包括一个或多个光检测器阵列。透镜将来自场景的光朝向波导和一个或多个光检测器阵列聚焦。

在又一个示例中，方法涉及朝向波导的第一侧面发射光。该方法还涉及在波导内部将发射的光从第一侧面引导到与该第一侧面相对的波导的第二侧面。该方法还涉及将引导的光朝向波导的第三侧面反射。反射的光的至少一部分传播出波导的第三侧面并朝向场景传播。该方法还涉及经由透镜将来自场景的光聚焦到波导和光检测器上。

在又一个示例中，系统包括用于朝向波导的第一侧面发射光的装置。该系统还包括用于在波导内部将发射的光从第一侧面引导到与该第一侧面相对的波导的第二侧面的装置。该系统还包括用于将引导的光朝向波导的第三侧面反射的装置。反射的光的至少一部分朝向场景传播出波导的第三侧面。该系统还包括用于经由透镜将来自场景的光聚焦到波导和光检测器上的装置。

前述发明内容仅是说明性的，而无意以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实施例和特征将变得显而易见。

附图说明

图1A是根据示例实施例的包括光圈(aperture)的系统的图示。

图1B是图1A的系统的另一个图示。

图2A是根据示例实施例的LIDAR设备的简化框图。