[发明专利]一种激光雷达正交收发阵列

权利要求书

1.一种激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述激光雷达正交收发阵列包括：发射单元和接收单元；其中，所述发射单元沿第一方向以特定远场辐射图发射光波信号，并沿第二方向进行扫描；

所述接收单元沿所述第二方向接收所述发射单元发射并被待测物体反射的光探测信号，且沿所述第一方向进行扫描；

所述第一方向与所述第二方向垂直。

2.根据权利要求1所述的激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述发射单元包括：第一激光器、第一分束器、以及具有第一波导阵列的宽体表面光栅，所述第一波导阵列具有多根输入波导；

所述第一激光器用于出射激光；

所述第一分束器用于将所述第一激光器出射的激光进行分束处理；

分束处理后的激光通过所述第一波导阵列入射至所述宽体表面光栅进行发射；

其中，部分或全部所述输入波导上设置有相移器；

所述相移器用于控制所述输入波导中的光场相位，以改变所述宽体表面光栅发射的水平转角进行扫描。

3.根据权利要求2所述的激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述发射单元还包括：第一平面凹柱状棱镜；

所述第一平面凹柱状棱镜用于扩宽所述发射单元的扫描视角。

4.根据权利要求2所述的激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述发射单元还包括：第二激光器、第二分束器、以及具有第二波导阵列的宽体表面光栅，所述第二波导阵列具有多根输入波导；

其中，所述第二激光器用于出射激光；

所述第二分束器用于将所述第二激光器出射的激光进行分束处理；

分束处理后的激光通过所述第二波导阵列入射至所述宽体表面光栅进行发射；

其中，部分或全部所述输入波导上设置有相移器；

所述相移器用于控制所述输入波导中的光场相位，以改变所述宽体表面光栅发射的水平转角进行扫描；

其中，所述第一激光器出射的激光和所述第二激光器出射的激光，从相反的两个方向入射至所述宽体表面光栅。

5.根据权利要求1所述的激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述接收单元包括：第一光电探测器、第一合束器、以及具有第三波导阵列的宽体表面光栅，所述第三波导阵列具有多根输入波导；部分或全部所述输入波导上设置有相移器；

所述光探测信号依次通过所述宽体表面光栅、所述第三波导阵列入射至所述第一合束器；

所述第一合束器用于将所述光探测信号进行合束处理，以被所述第一光电探测器接收。

6.根据权利要求5所述的激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述接收单元还包括：第二平面凹柱状棱镜；

所述第二平面凹柱状棱镜用于扩宽所述接收单元的扫描视角。

7.根据权利要求5所述的激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述接收单元还包括：第二光电探测器、第二合束器、以及具有第四波导阵列的宽体表面光栅，所述第四波导阵列具有多根输入波导；部分或全部所述输入波导上设置有相移器；

所述光探测信号依次通过所述宽体表面光栅、所述第四波导阵列入射至所述第二合束器；

所述第二合束器用于将所述光探测信号进行合束处理，以被所述第二光电探测器接收；

其中，所述第一光电探测器接收的光探测信号和所述第二光电探测器接收的光探测信号的光传播方向相对。

8.根据权利要求1-7任一项所述的激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述宽体表面光栅还包括：

沿输入波导方向依次交替排布的第一光栅部分以及第二光栅部分；

在垂直于所述宽体表面光栅所在平面的方向上，所述第一光栅部分的厚度小于所述第二光栅部分的厚度。

9.根据权利要求8所述的激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述宽体表面光栅具有多个周期。

10.根据权利要求1所述的激光雷达正交收发阵列，其特征在于，所述发射单元和所述接收单元集成设置在同一芯片上。