[发明专利]一种OPA激光雷达

说明书

本申请提供一种OPA激光雷达，包括：多波长光源模块、OPA器件、第一合束器、第一探测模块以及第一数据处理器；多波长光源模块用于提供出射激光光束，出射激光光束为具有多个不同波长的调频连续光信号。OPA器件用于接收探测光信号并发射至探测区域；以及接收探测区域内的第一回波信号。第一回波信号和参考光信号在第一合束器发生干涉，形成第一干涉信号。第一探测模块与第一合束器光连接，用于接收第一干涉信号，将第一干涉信号转化为第一电信号；第一数据处理器用于接收并根据第一电信号确定在探测区域内的探测信息。因此，在本申请中仅需要多波长光源模块一个器件即可产生多个不同中心波长的调频连续光，降低了系统的复杂度和成本。

技术领域

本申请属于激光雷达应用技术领域，尤其涉及一种OPA激光雷达。

背景技术

激光雷达在自动驾驶、3D打印、虚拟现实、增强现实以及智慧交通等方面得到广泛的应用。随着应用范围的推广，对激光雷达的性能参数也提出了新的要求，如需要高帧率、大视场、低成本和小体积等。针对上述要求，光学相控阵(Optical phased arrays，OPA)激光雷达应运而生，然而在OPA激光雷达中要满足高帧率、大视场的需求，高扫频帧率、大扫频范围、窄瞬时线宽的光源必不可少。但是目前应用于OPA激光雷达的光源难以满足上述要求，一般需要将多个不同波长光源所发射的激光束进行合波后作为OPA激光雷达的光源，但包括多个光源的OPA激光雷达的系统结构复杂、成本高。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种OPA激光雷达，用于解决现有OPA激光雷达需要多个光源所导致的系统复杂、成本高的问题。

本申请实施例第一方面提供一种OPA激光雷达，包括多波长光源模块，用于提供出射激光光束，所述出射激光光束为具有多个不同波长的调频连续光信号；以及将所述出射激光光束分为探测光信号和参考光信号并输出；

OPA器件，与所述多波长光源模块光学连接，用于接收所述探测光信号并发射至探测区域；以及，接收所述探测区域内的第一回波信号，其中所述第一回波信号是在所述探测区域内所述探测信号经待检测物体反射后形成的；

第一合束器，与所述多波长光源模块以及所述OPA器件分别光学连接，用于接收所述第一回波信号和所述参考光信号，所述第一回波信号和所述参考光信号在所述第一合束器发生干涉，形成第一干涉信号；

第一探测模块，与所述第一合束器光连接，用于接收所述第一干涉信号，将所述第一干涉信号转化为第一电信号；

第一数据处理器，与所述第一探测模块电连接，用于接收并根据所述第一电信号确定在所述探测区域内的探测信息。

在一实施例中，所述多波长光源模块包括发光器件和第一调制器，所述发光器件用于生成具有多个中心波长的激光信号并提供给所述第一调制器，所述第一调制器用于对接收到的所述具有多个中心波长的激光信号进行调制，以生成所述出射激光光束。

在一实施例中，所述发光器件包括第一光学频率梳生成器、基于腔内滤波的激光器、基于非线性效应的激光器中的任一项；

其中，所述光学频率梳生成器用于生成光学频率梳，所述基于腔内滤波的激光器以及所述基于非线性效应的激光器发射的光信号由多个不同中心波长的窄线宽光信号组成。

在一实施例中，所述多波长光源模块包括第二光学频率梳生成器，所述光学频率梳生成器用于直接输出所述出射激光光束。

在一实施例中，所述第一探测模块包括波分解复用器和探测器阵列；

所述波分解复用器与所述第一合束器以及所述第一探测模块分别光路连接，用于对接收到的所述干涉信号进行波长解复用处理，得到多个中心波长不同的干涉子信号；

所述探测器阵列包括多个阵列排布的第一探测器，每一分离的所述干涉子信号对应至少一个所述第一探测器。