[发明专利]改进的检测设备和相关联的激光雷达系统

权利要求书

1.一种用于相干激光雷达成像系统的检测设备(10、10A、10B)，所述检测设备(10、10A、10B)包括集成检测器(Det)，所述集成检测器(Det)包括分布在N列和M行之上的像素(Pi,j)的矩阵阵列，并且包括：

-光引导件，所述光引导件被称为参考引导件(OGref)，所述光引导件被配置为接收激光束，所述激光束被称为参考束，

-N个光引导件(OGC(i))，所述N个光引导件(OGC(i))被称为列引导件，所述N个光引导件(OGC(i))耦合到所述参考引导件，并且被设计为将所述参考束的一部分路由到所述检测器的所述N列中，

-每个列引导件耦合到M个光引导件(OGL(i,j))，所述M个光引导件(OGL(i,j))被称为行引导件，所述M个光引导件(OGL(i,j))分别与所述列的所述检测器的所述M行的M个像素相关联，M个行引导件被配置为将所述参考束的一部分路由到所述列的每个像素中，被路由到所述列的每个像素中的所述参考束的所述部分被称为像素参考束(Lref(i,j))，所述参考引导件与N个所述列引导件之间的耦合以及每个列引导件与M个相关联的行引导件之间的耦合是无源的，

-所述集成检测器的每个像素(Pi,j)包括：

-引导光电二极管(PhD(i,j))，所述引导光电二极管(PhD(i,j))耦合到光检测引导件(OGD(i,j))，

-衍射光栅，所述衍射光栅被称为像素光栅(Rpix(i,j))，所述衍射光栅被配置为将照射所述像素的束的一部分耦合到所述引导光电二极管中，所述照射所述像素的所述束的一部分被称为像素耦合束(Lo,rc(i,j))，

-耦合器，所述耦合器被称为像素耦合器(Coup(i,j))，所述耦合器被配置为将所述像素参考束的至少一部分(Lref’(i,j))和所述像素耦合束耦合到检测引导件中，

所述引导光电二极管因此被配置为接收所述像素参考束的至少所述部分(Lref’(i,j))和所述像素耦合束，

-电子电路，所述电子电路用于读出由所述光电二极管检测的信号，并且用于预处理由所述光电二极管检测的所述信号，所述预处理包括放大和滤波。

2.根据前一权利要求所述的检测设备，还包括至少一个电子处理电路，所述至少一个电子处理电路被配置为针对每个像素计算所述像素参考束与所述像素耦合束之间的拍频(F(i,j))。

3.根据前述权利要求所述的检测设备，其中，每个像素包括其自己的电子处理电路(CE(i,j))，每个像素的所述电子处理电路(CE(i,j))被设计为计算与所述像素相关联的所述拍频。

4.根据权利要求2所述的检测设备，其中，每列连接到电子处理电路(CC(i))，所述电子处理电路(CC(i))被配置为计算与所述列的每个像素相关联的所述拍频。

5.根据前述权利要求中的一项所述的检测设备，其中，所述参考引导件与N个所述列引导件之间的所述耦合以及每个列引导件与所述M个相关联的行引导件之间的所述耦合是渐逝性的。

6.根据前述权利要求中的一项所述的检测设备，还包括：

-透射偏转元件(DE)的矩阵阵列，偏转元件与像素或者像素组相关联，并且被配置为能够由电信号单独地定向，以便偏转照射一个或多个像素的一个或多个束，

-每个像素或像素组还包括控制回路(SL)，所述控制回路(SL)与所述偏转元件相关联，并且被配置为致动所述偏转元件，以便使由所述引导光电二极管生成的所述检测的信号的信噪比(SNR)最大化。

7.根据前述权利要求所述的检测设备，其中，所述偏转元件选自棱柱、多面体、球形圆顶和衍射光元件。

8.根据权利要求6和7中的任何一项所述的检测设备，其中，所述偏转元件的矩阵阵列与所述集成检测器之间的距离在所述偏转元件的横向尺寸的一倍与十倍之间。