[发明专利]具有多模波导光电检测器的LIDAR系统

权利要求书

1.一种光检测和测距设备即LIDAR设备，包括：

光源，其被配置为发射光束；

自由空间光学器件，其被配置为：

接收所述光束的第一部分作为目标信号以及所述光束的第二部分作为本地振荡信号，以及

将所述目标信号和所述本地振荡信号组合；以及

多模波导即MM波导，其被配置为接收组合信号。

2.根据权利要求1所述的LIDAR设备，还包括：

偏振分束器，其被配置为使第一偏振状态的光在第一方向上穿过所述分束器，并且在不同于所述第一方向的第二方向上反射第二偏振状态的光。

3.根据权利要求2所述的LIDAR设备，还包括：

第二透镜化光学器件，其被配置为准直通过所述偏振分束器的光束。

4.根据权利要求1所述的LIDAR设备，还包括：

波导光电检测器，其被配置为从所述MM波导接收所述组合信号。

5.根据权利要求4所述的LIDAR设备，其中，所述光源、所述波导光电检测器和所述MM波导位于光子芯片上。

6.根据权利要求1所述的LIDAR设备，其中，所述自由空间光学器件包括被配置为变换所述光束的偏振状态的偏振波片和被配置为准直所述光束的透镜。

7.根据权利要求6所述的LIDAR设备，其中，所述偏振波片包括四分之一波片和半波片其中之一。

8.根据权利要求6所述的LIDAR设备，其中，所述偏振波片还包括用以返回所述光束的作为所述本地振荡信号的第二部分的反射器或涂层。

9.根据权利要求1所述的LIDAR设备，还包括：

第二光源，用于发射第二光束，其中，所述光束的第一波长不同于所述第二光束的第二波长。

10.根据权利要求9所述的LIDAR设备，还包括：

多路分解器，其包括分色镜，所述分色镜被配置为反射所述第一波长的光束并且使得所述第二波长的第二光束穿过所述分色镜。

11.根据权利要求9所述的LIDAR设备，还包括：

多路分解器，其包括色散元件，所述色散元件被配置为将所述第一波长的光束朝向第一翻转镜引导并且将所述第二波长的第二光束朝向第二翻转镜引导。

12.根据权利要求9所述的LIDAR设备，还包括：

第二波导光电检测器，其被配置为接收与所述第二光束相关联的第二组合信号。

13.一种方法，包括：

由光检测和测距系统即LIDAR系统的光源生成朝向目标的光束；

由所述LIDAR系统接收与所述目标对所述光束的反射相关联的目标信号和与自由空间光学器件对所述光束的反射相关联的本地振荡信号；以及

将所述目标信号和所述本地振荡信号组合到多模波导即MM波导中。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

由波导光电检测器从所述MM波导接收组合信号。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述LIDAR系统、所述MM波导和所述波导光电检测器在光子芯片上。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，生成所述光束包括：

由所述自由空间光学器件变换所述光束的偏振状态。