[发明专利]一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达

权利要求书

1.一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达，包括发射端和接收端，其特征在于：所述的发射端包括1×N光分束器(1)、光波导阵列(2)、集成电控系统(3)和光发射器阵列(4)；1×N光分束器(1)的输入端与外部光源相连，输出端经光波导阵列(2)和光发射器阵列(4)连接后输出，光波导阵列(2)上设有集成电控系统(3)；所述1×N光分束器(1)接收输入激光并将输入激光分成多路进入光波导阵列(2)，集成电控系统(3)作用于光波导阵列(2)对其中的多路光波导进行相位调制，光波导阵列(2)完成光束的传输从光发射器阵列(4)发射输出多路光束。

2.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达，其特征在于：所述的光波导阵列(2)包含连接在1×N光分束器(1)输出端的多根波导，每根波导上均设有一段用于调整相位的区域，区域上设置片上集成的集成电控系统(4)，结合铌酸锂材料的电光效应以实现不同波导模式间的相位调整，进而改变出射光束角度，并且实现高速扫描。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达，其特征在于：所述的光波导阵列(2)主要由宽间距波导阵列(2a)、弯曲波导阵列(2b)和密集波导阵列(2c)组成，宽间距光波导阵列(2a)的一端连接到1×N光分束器(1)的输出端，宽间距波导阵列(2a)的另一端通过弯曲波导阵列(2b)和密集波导阵列(2c)连接，宽间距波导阵列(2a)上设置有集成电控系统(3)；集成电控系统(3)主要由电极(3a)和加电区域(3b)构成，宽间距光波导阵列(2a)的每根波导均与各自的电极(3a)相连，各根波导所连接的电极(3a)长度不同，电极(3a)包括位于且分别连接到波导两侧的电极，各个电极(3a)并联后两端分别连接于两块加电区域(3b)，外部电压施加到加电区域(3b)而施加到各个电极(3a)，使得各根波导的电极(3a)电压相同。

4.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达，其特征在于：所述的1×N光分束器(1)、光波导阵列(2)和光发射器阵列(4)由在铌酸锂膜平台上进行刻蚀或者构造其他材料(氮化硅、SU8等)的光负载结构形成，芯层材料均为铌酸锂。

5.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达，其特征在于：使用弯曲波导阵列(2b)实现宽间距波导阵列(2a)到密集波导阵列(2c)波导布置宽度从大到小的转换。

6.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达，其特征在于：使用密集波导阵列(2c)与光发射器阵列(4)连接，以实现较大的光束扫描范围。

7.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达，其特征在于：使用加电区域(3b)与电极(3a)连接，以实现电压的直接加载。