[发明专利]用于脉冲波LIDAR的系统和方法

权利要求书

1.一种光检测和测距(LIDAR)系统，包括：

激光源，所述激光源被配置成以第一信号功率提供光信号；

放大器，所述放大器具有多个增益配置，其中所述放大器被配置成接收所述光信号并且基于所述多个增益配置中的增益配置来放大所述光信号；

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成：

跨所述多个增益配置中的两个或更多个增益配置调整所述放大器的增益配置，以使所述放大器以第二信号功率生成脉冲包络信号，其中所述第二信号功率比所述第一信号功率大至少与所述光信号的占空比的倒数相对应的量。

2.根据权利要求1所述的LIDAR系统，其中，所述放大器经由一个或多个光元件发射所述脉冲包络信号。

3.根据权利要求2所述的LIDAR系统，进一步包括：

接收器，所述接收器被配置成接收响应于所述放大器发射所述脉冲包络信号的反射信号，

其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于与所述反射信号相关联的电信号来确定到对象的距离。

4.根据权利要求1所述的LIDAR系统，其中，所述脉冲包络信号具有大于或等于1微秒并且小于或等于1毫秒的脉冲重复周期。

5.根据权利要求1所述的LIDAR系统，进一步包括：

电光调制器，所述电光调制器被配置成：

从所述激光源接收所述光信号；并且

在所述放大器接收所述光信号之前对所述光信号进行调制。

6.根据权利要求5所述的LIDAR系统，其中，所述调制器是电光调制器、电吸收调制器或马赫-曾德尔调制器。

7.根据权利要求1所述的LIDAR系统，其中，所述激光源在所述放大器接收所述光信号之前对所述光信号进行调制。

8.根据权利要求1所述的LIDAR系统，其中，所述放大器包括掺铒光纤放大器(EDFA)或半导体光放大器(SOA)。

9.根据权利要求8所述的LIDAR系统，其中，所述放大器包括所述SOA，并且其中所述SOA使用索引调制对所述光信号进行调制。

10.根据权利要求1所述的LIDAR系统，进一步包括：

脉冲包络生成器，所述脉冲包络生成器被配置成通过确定与所述光信号相关联的第一光信号和与所述光信号相关联的第二光信号之间的相对相位差来生成脉冲包络信号。

11.根据权利要求10所述的LIDAR系统，其中，所述脉冲包络生成器对所述光信号的振幅进行调制。

12.根据权利要求10所述的LIDAR系统，其中，所述脉冲包络生成器是电吸收调制器(EAM)。

13.根据权利要求10所述的LIDAR系统，其中，所述脉冲包络生成器被配置成：将所述光信号划分成所述第一光信号和所述第二光信号。

14.一种自主车辆，包括：

转向系统或制动系统中的至少一个；以及

车辆控制器，所述车辆控制器包括一个或者多个处理器，所述一个或者多个处理器被配置成：

以第一信号功率从激光源提供光信号；

使放大器基于所述放大器的多个增益配置中的增益配置放大所述光信号；

跨所述多个增益配置中的两个或更多个增益配置调整所述增益配置，从而以第二信号功率生成脉冲包络信号，其中，所述第二信号功率比所述第一信号功率大至少与所述光信号的占空比的倒数相对应的量；

经由一个或者多个光元件发射所述脉冲包络信号；

接收响应于发射所述脉冲包络信号的反射信号；

基于与所述反射信号相关联的电信号来确定到对象的距离；以及

使用到所述对象的距离来控制所述转向系统或所述制动系统中的至少一个。

15.一种包括根据权利要求1-13中的任一项所述的LIDAR系统的自主车辆控制系统。