[发明专利]一种基于Rotman光透镜的固态激光雷达探测方法及装置

权利要求书

1.一种基于Rotman光透镜的固态激光雷达探测方法，其特征在于，该方法具体为：

首先将包含M个扫频梳齿的扫频周期为T的光频梳信号分为两路，一路作为参考光信号，另一路作为探测光信号送入1×N路光开关；光开关输出端口与Rotman光透镜的N个输入端口一一连接，并依次选通；选通的Rotman光透镜的第j个输入端口的探测光信号通过Rotman光透镜后端光天线在ϕ平面ϕ_j角度辐射到空间中，同时，Rotman光透镜后端光天线控制探测光信号不同梳齿扫频子信号波束在垂直于ϕ平面的θ平面上同时指向M个不同方向，得到M个指向不同方向的探测子光信号；探测子光信号遇到目标后反射回光天线，与参考光信号合为一路复合光信号；复合光信号经解波分复用后得到M个包含子梳齿的待检测复合子光信号群，完成光电转换及信号采集后，基于雷达信号算法获取目标θ平面角度、距离二维空间分布及速度信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述1×N路光开关的通断时序周期与扫频光频梳的扫频周期T同步。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Rotman光透镜控制进入其输入端口的扫频光频梳信号通过后端光天线首先在ϕ平面指向ϕ_j, j=1,2,…,N，同时基于光天线的频率色散机理，光频梳不同梳齿扫频子信号同时通过光天线后，光波束在垂直于ϕ平面的θ平面同时分别指向θ_i, i=1,2,…,M，实现θ平面中一维波束扫描，遇到目标的反射信号同时由光天线接收；其中波束扫描范围为∆θ=θ_M-θ₁，通过增加光频梳间隔扩大∆θ。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Rotman光透镜及后端光天线为平面光波导结构，且两者在同一平面内一体化集成，且平面ϕ平行于该平面；通过改变光天线的光栅周期、天线孔径改变光波束宽度及θ平面波束扫描范围和/或通过增加Rotman光透镜输入端口数量，增加ϕ平面波束扫描范围。