[发明专利]集成相控阵激光雷达系统

摘要

本发明公开了一种集成相控阵激光雷达系统，所述系统包括激光相控阵发射模块、耦合光栅阵列接收模块和相干探测模块，所述激光相控阵发射模块包括相干激光光源和激光发射相控阵，所述耦合光栅阵列接收模块包括成像光学系统和耦合光栅阵列，其中，所述成像光学系统将不同物空间目标点反射的回波激光汇聚到像方焦平面上的相应位置点；所述耦合光栅阵列的入射面位于所述成像光学系统的像方焦平面上；所述相干探测模块包括分支波导、总线波导、本振光和波导光电探测器；本发明实的基于激光相控阵发射的激光雷达系统，具备扫描速度快，体积小，系统集成度高，成本低廉，探测距离远，噪声抑制能力强的优势。

主权项

1.一种集成相控阵激光雷达系统，其特征在于，所述装置包括：激光相控阵发射模块、耦合光栅阵列接收模块和相干探测模块；/n其中，所述激光相控阵发射模块包括相干激光光源和激光发射相控阵，所述相干激光光源包括主激光器及至少两个从激光器，所述主激光器用于输出种子激光，所述种子激光进入所述从激光器，并控制每一个从激光器分别产生并输出窄线宽、相位一致、频率一致的相干激光；所述激光发射相控阵包括至少两个阵元，所述阵元由相移单元和发射天线构成，所述相干激光光源输出的相干激光作为信号光进入所述阵元，经所述相移单元进行相位调制后，由所述发射天线射出，所有阵元发射的激光在远场形成特定的相干合成光束；/n所述耦合光栅阵列接收模块包括成像光学系统和耦合光栅阵列，其中，所述成像光学系统将不同物空间目标点反射的回波激光汇聚到像方焦平面上的相应位置点；所述耦合光栅阵列的入射面位于所述成像光学系统的像方焦平面上，所述耦合光栅阵列包含多个耦合光栅，每一个耦合光栅对应像方焦平面上的一个位置点，用于接收成像光学系统汇聚的回波激光；/n所述相干探测模块包括分支波导、总线波导和波导光电探测器，其中，每一根分支波导与每一个耦合光栅互联，用于传输耦合光栅接收到的回波激光；所述总线波导与每一根分支波导耦合互联，作为所述分支波导的公共输出端；所述总线波导还接收从所述相干激光光源发射的本振光，所述波导光电探测器与总线波导输出端互联，用于探测总线波导内的本振光与回波激光的相干光信号，并将该相干光信号转换为电信号。/n