[发明专利]一种探测装置、激光雷达、芯片及终端设备

说明书

一种探测装置、激光雷达、芯片及终端设备。探测装置可单独作为芯片，或应用于激光雷达或终端设备(如车辆、智能家居设备或智能运输设备等)。探测装置包括光源模块用于发射连续激光束；调制模块用于调制来自光源模块的连续激光束，得到包括载波信号和对称边带信号的第一激光束；第一波长选择模块用于允许对称边带信号中的至少一个边带信号通过且阻止载波信号通过，得到第二激光束；光收发模块用于向探测区域发射第二激光束及接收针对第二激光束的第一回波信号，第一回波信号包括至少一个边带信号，第一回波信号中包括的至少一个边带信号中的第一边带信号用于探测目标。可减小探测装置的体积，且可提高自动驾驶、智能驾驶或测绘等领域的测距精度。

技术领域

本申请涉及探测技术领域，尤其涉及一种探测装置、激光雷达、芯片及终端设备。

背景技术

车辆对外界环境的高可靠长距离高精度测量通常是通过激光雷达(lightdetection and ranging，LiDAR)来实现的。目前，激光雷达多采用脉冲飞行时间(time-of-flight，TOF)方式。基于TOF的激光雷达可发射高功率的超短光脉冲，根据光脉冲被物体反射后的回波接收时间与发射时间之间的时间间隔实现测距。基于TOF的激光雷达的测量距离取决于脉冲功率，测距精度取决于脉冲宽度；然而同时实现提升脉冲功率且减小脉冲宽度是较难实现的，因此制约了基于TOF的激光雷达的性能。

因此，提出了基于调频连续波(frequency modulated continuous waveform，FMCW)方式的激光雷达。基于FMCW的激光雷达采用的是相干探测技术，由于外界环境的干扰光难以与本地参考光(local reference)相干混频产生拍频信号，因此FMCW的激光雷达的抗干扰性能相对比较好。基于FMCW的激光雷达发射的激光束为频率调制的连续激光束，将激光束一分为二，其中一束作为本地参考光，另一束作为探测光射向目标，探测光遇到目标后，反射回波信号，通过回波信号和本地参考光来计算与目标的距离。基于FMCW的激光雷达的测距精度取决与扫频范围，测量距离取决于扫频时间，扫频范围和扫频时间可以同时提升。

然而，基于FMCW的激光雷达对激光线宽和扫频线性度的要求较高，因此，现有技术中基于FMCW的激光雷达通常采用铌酸锂调制器或高精度可调谐谐振腔对光频率进行线性对调节，如此，会造成激光雷达的体积较大，难以小型化集成，因此，在车载场景中的应用受限。

发明内容

本申请提供一种探测装置、激光雷达、芯片及终端设备，用于实现探测装置的小型化。

第一方面，本申请提供一种探测装置，该探测装置可包括光源模块、调制模块、第一波长选择模块和光收发模块；其中，光源模块用于发射连续激光束；调制模块用于调制来自光源模块的连续激光束，得到包括载波信号和对称边带信号第一激光束；第一波长选择模块用于允许对称边带信号中的至少一个边带信号通过且阻止载波信号通过，得到第二激光束，即第二激光束包括对称边带信号中的至少一个边带信号；光收发模块用于向探测区域发射第二激光束，以及用于接收针对第二激光束的第一回波信号，第一回波信号包括至少一个边带信号，第一回波信号中包括的至少一个边带信号中的第一边带信号用于探测目标。

此处，若第二激光束包括对称边带信号，则第一回波信号也包括对称边带信号；若第二激光束包括对称边带信号中的第一边带信号，则第一回波信号也包括对称边带信号中的第一边带信号。

基于该探测装置，通过将光源模块发射的连续激光束的调制和波长选择结合，以实现对探测区域的探测，有助于降低探测装置的系统复杂度，从而有助于探测装置体积的小型化。而且，该探测装置中的调制模块采用外部调制方式，可解耦调制模块与光源模块，因此，光源模块不需要进行高速直接调制，可以充分优化发射窄线宽的性能，从而有助于提高探测装置的测距精度。进一步，通过第一波长选择模块进行波长的选择，相比于直接产生需要的波长，有助于减小探测装置的损耗。

在一种可能的实现方式中，光收发模块包括扫描模块，扫描模块用于在不同的扫描角度下，分别向探测区域发射第二激光束。