CN116577804B - 一种基于芯片集成的fmcw激光雷达 - Google Patents

一种基于芯片集成的fmcw激光雷达 Download PDF

Info

Publication number
CN116577804B
CN116577804B CN202310313406.4A CN202310313406A CN116577804B CN 116577804 B CN116577804 B CN 116577804B CN 202310313406 A CN202310313406 A CN 202310313406A CN 116577804 B CN116577804 B CN 116577804B
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical
waveguide
light
chip
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310313406.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116577804A (zh
Inventor
李若林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuhai Yingxun Xinguang Technology Co ltd
Original Assignee
Zhuhai Yingxun Xinguang Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuhai Yingxun Xinguang Technology Co ltd filed Critical Zhuhai Yingxun Xinguang Technology Co ltd
Priority to PCT/CN2023/088893 priority Critical patent/WO2024001437A1/zh
Publication of CN116577804A publication Critical patent/CN116577804A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116577804B publication Critical patent/CN116577804B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S17/34—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/491—Details of non-pulse systems
    • G01S7/4911—Transmitters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于芯片集成的FMCW激光雷达，采用由发光增益芯片、集成芯片的第一第二光波导、宽带光学反馈结构、波导相位调谐控制区、可调波导滤波器、准直光学透镜和光学滤波反馈器混合集成构成的外腔可调激光器，具有简单可靠快速的激光束波长调谐机制。通过设置光转换器和n条自由空间光学反馈通道，实现激光束在更多波长区域、更宽波长范围的波长调谐和出射方向选择。通过设置色散光学元件，能在无机械移动的情况下，实现由波长调谐驱动的固态激光束角度扫描。通过波导干涉仪和光电平衡探测器，对外腔可调激光器的波长调谐线性或chirp进行监测、校准和控制。通过聚焦光学透镜、波导干涉仪和光电平衡探测器，实现调频连续波相干激光测距。

Description

一种基于芯片集成的FMCW激光雷达
技术领域
本发明涉及激光探测技术领域，具体的说是一种基于芯片集成的FMCW激光雷达。
背景技术
辅助驾驶及更高级的汽车自动驾驶技术，由于给人类带来的工作生活便利及巨大的社会经济效益，正在受到越来越广泛的重视，应用需求发展迅速。作为实现自动驾驶或者无人驾驶所需传感技术的核心器件，激光雷达由于测量精度和高空间分辨率，是实现自动驾驶安全性的重要保证之一，是必不可少的测量手段。
面临自动驾驶应用场景对于激光雷达在性能、可靠性、量产规模和成本价格等的要求，基于传统机械转动式的分立器件方案正在面临越来越大的挑战。市场迫切需求一种低成本、可规模量产的高可靠性技术解决方案。由于半导体芯片产品技术具有体积小、性能可靠、可重复性高、成本低及可靠性高等优点，成为汽车自动驾驶激光雷达最期待的技术和产品制造路线的必然选择。
另一方面，在目前的各种激光雷达技术方案当中，相对传统的飞行时间测距，也就是TOF(Time of Flight)测量方案，调频连续波或者FMCW激光雷达方案，是基于光学相干原理通过激光波长或频率的扫描来实现测距，具有测量精度高、抗干扰(特别是抗太阳背景光)和串扰性强、激光功率要求低等方面诸多优点，特别是激光波长为1550nm的FMCW激光雷达具有更高的人眼安全性，正在受到越来越广泛的重视，被看作是激光雷达在自动驾驶应用的最终落地技术方案。FMCW激光雷达在能够精确地测量目标体或快速移动车辆的三维位置的同时，还可以测量出目标体的速度，所以它也被叫做四维(4D)激光雷达。
光子集成芯片的发展是向以CMOS为基础的硅半导体IC平台进行融合，具体代表就是硅光子技术，即在硅晶圆上利用CMOS半导体工艺，实现高性能、低成本的光器件的大规模集成和制造。在硅光技术的发展应用中，由于硅是间接带隙半导体，不能直接发光，发光功能要通过集成化合物半导体发光芯片来实现。常见的做法有两种，一是对接耦合，即将化合物半导体发光增益芯片或有源芯片同硅光或无源光子集成芯片通过端面波导对接，使有源芯片光波导发出的光通过光学模式重叠(mode overlap)耦合到无源芯片的相应光波导中。另外一种是光学瞬逝波耦合，即将化合物半导体发光增益芯片或有源芯片倒装贴片在硅光芯片表面上，有源芯片光波导中传输的光通过光学瞬逝波耦合到硅光或无源光子集成芯片的对应光波导中。
综上，亟需一种能够满足在汽车自动驾驶等高端测距和3D传感应用需求的高性价比的半导体芯片化的激光雷达解决方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于芯片集成的FMCW激光雷达。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于，包括：发光增益芯片、集成芯片、准直光学透镜和光学滤波反馈器；
所述FMCW激光雷达通过以下结构构成作为激光的外腔可调激光器：
所述集成芯片设有包含第一光波导和第二光波导的光波导回路；第一光波导的两端分别连接宽带光学反馈结构和可调波导滤波器；第二光波导的第一端连接可调波导滤波器，第二光波导的第二端用于将光出射到集成芯片外；且第一光波导或第二光波导经过波导相位调谐控制区(Phase Control或PC)；
并且，所述发光增益芯片能够在电流注入时基于电光转换产生宽带自发辐射光子并通过其光波导发出，其发出的光耦合到第一光波导或第二光波导；所述准直光学透镜和光学滤波反馈器依次布置在第二光波导的出射光路上。
本发明关于波导相位调谐控制区和发光增益芯片的布置位置，包含四种情况：图1a中示出了第一光波导经过波导相位调谐控制区、且发光增益芯片发出的光耦合到第一光波导的情况，“将第二光波导经过波导相位调谐控制区”和/或“发光增益芯片发出的光耦合到第二光波导”的三种情况未在图中示出。
其中：
所述宽带光学反馈结构能够沿入射方向原路实现光的反射；
所述波导相位调谐控制区能够将光子在外腔可调激光器内的环行光程控制为外腔可调激光器出射的激光束的波长整数倍，所述环行光程为：沿宽带光学反馈结构、发光增益芯片的光波导、第一光波导和波导相位调谐控制区、可调波导滤波器、第二光波导、准直光学透镜、光学滤波反馈器的径路，由宽带光学反馈结构顺向到达光学滤波反馈器后，再由光学滤波反馈器逆向回到宽带光学反馈结构的光程；
所述可调波导滤波器具有以下特性：将由第一光波导经可调波导滤波器滤波耦合到第二光波导的光，以及由第二光波导经可调波导滤波器滤波耦合到第一光波导的光，均记为透过光；所述透过光的光强具有如图1c所示由若干个透过峰相连构成并呈梳状分布的耦合透过光谱，且任意相邻两个透过峰的波峰波长之间的间隔均为固定的自由光谱范围；并且，所述可调波导滤波器能够同步调节全部透过峰的波峰波长，也即将图1c所示耦合透过光谱沿波长平移；
所述光学滤波反馈器能够沿入射方向原路反射波长处于反射带内的光，参见图1d，所述反射带具有固定的反射带中心波长，且反射带的反射波长带宽小于且优选接近于所述自由光谱范围。使得：波峰落入反射带之内的透过峰的波峰波长即为所述激光束的波长。
从而，以第一光波导经过波导相位调谐控制区、发光增益芯片发出的光耦合到第一光波导为例，说明本发明的外腔可调激光器的工作原理如下：
首先，发光增益芯片作为外腔可调激光器的光子源和激光放大源，发光增益芯片发出的光耦合到集成芯片的第一光波导中，并按传播方向分为左行光和右行光，第一光波导中的左行光达到宽带光学反馈结构后原路反射，耦合回到发光增益芯片的光波导，再右行耦合到第一光波导成为右行光；第一光波导中的右行光经波导相位调谐控制区后，经可调波导滤波器滤波成为耦合透过光谱如图1c所示的透过光并耦合到第二光波导；第二光波导中的透过光由第二光波导的第二端出射到集成芯片之外，经过准直光学透镜的准直后，入射到光学滤波反馈器。
然后，参见图1e，入射到光学滤波反馈器的透过光，其图1c所示耦合透过光谱中位于光学滤波反馈器的反射带内的透过峰，也即被反射透过峰会被光学滤波反馈器按照其反射率原路反射，以沿光学滤波反馈器、准直光学透镜、第二光波导、可调波导滤波器、第一光波导和波导相位调谐控制区的路径，耦合回到发光增益芯片的光波导，再左行耦合入射到宽带光学反馈结构，再由宽带光学反馈结构反射回到第一光波导中向右传播，以与发光增益芯片的光波导耦合到第一光波导中的光一起，不断重复前述过程，使光子在外腔可调激光器的宽带光学反馈结构与光学滤波反馈器之间共振放大，由此，实现在外腔可调激光器内对被反射透过峰的放大，形成外腔可调激光器出射的激光束。
其中，被反射透过峰的波峰波长即为所述激光束的波长，通过控制可调波导滤波器进行波长调谐，即同步调节图1c所示耦合透过光谱的全部透过峰的波峰波长，使得被反射透过峰的波峰波长在反射带内变化，即可相应调节激光束的波长，实现了外腔可调激光器所输出激光束在光学滤波反馈器的反射带范围内的快速波长调谐，外腔可调激光器具有简单可靠快速的激光束波长调谐机制。
并且，由于反射带的反射波长带宽小于自由光谱范围，实现了外腔可调激光器所输出激光束的单模调谐选频；且在1550纳米光通讯波段，由于可调波导滤波器的自由光谱范围可以达到十几甚至几十纳米，使得外腔可调激光器可以实现所输出激光束在十几、甚至几十纳米的波长连续调谐和覆盖上百纳米的调谐范围。
另外，对于改为“将第二光波导经过波导相位调谐控制区”和/或“发光增益芯片发出的光耦合到第二光波导”的三种情况，与上述工作原理相同，在此不再赘述。
作为本发明中激光束的优选出射方式之一：如图1a至图5所示，所述外腔可调激光器通过以下方式使激光束经光学滤波反馈器出射：所述宽带光学反馈结构为反射率高于反射率预设值的高反射率宽带光学反馈结构，以使入射到宽带光学反馈结构的光尽可能多的沿入射方向原路反射；所述光学滤波反馈器的反射率低于所述反射率预设值，以使入射到光学滤波反馈器且波长处于反射带内的光，分为两部分，一部分沿入射方向原路反射，参与到在外腔可调激光器内对被反射透过峰的放大，另一部分则透射通过光学滤波反馈器，作为激光束出射。
例如：上述宽带光学反馈结构的反射率可以是99％以上，而光学滤波反馈器的反射率可以是50％，由此，外腔可调激光器中的光子在光学滤波反馈器与宽带光学反馈结构之间反射共振放大，且有50％的光子可以穿过光学滤波反馈器，成为激光束出射。
作为本发明的优选实施方式：如图2a至图4b所示，所述FMCW激光雷达设有光转换器和n条自由空间光学反馈通道，n≥2；图中，第1条自由空间光学反馈通道至第n条自由空间光学反馈通道依次记为401,···，40n；光转换器应具有较大的工作波长带宽。
每一条所述自由空间光学反馈通道均设有一个所述光学滤波反馈器，且对于n条自由空间光学反馈通道所对应的n个光学滤波反馈器，该n个光学滤波反馈器的光路出射方向互不相同，该n个光学滤波反馈器的反射带中心波长互不相同且相互之间的间隔为所述自由光谱范围的整数倍，该n个光学滤波反馈器的反射带互不重叠，该n个光学滤波反馈器的反射波长带宽可以相同也可以不同；例如：参见图2c，n条自由空间光学反馈通道所对应的n个光学滤波反馈器，它们的反射带依次为400a1,···，400an，它们的反射带中心波长依次为λ1,···，λn，它们的反射波长带宽依次为FB1,···，FBn。
所述光转换器能够选中n条自由空间光学反馈通道中的任意一条与所述第二光波导进行光传输，以使得每一条自由空间光学反馈通道均能形成一条第二光波导的出射光路。
从而，本发明设置光转换器和n条自由空间光学反馈通道，其工作原理如下：
参见图1c和图2c，如前所述，经可调波导滤波器滤波成为耦合透过光谱如图1c所示的透过光，耦合到第二光波导并经第二光波导的第二端传输到集成芯片之外；通过光转换器选中与第二光波导进行光传输的自由空间光学反馈通道，能够使前述透过光入射到n条自由空间光学反馈通道中的任意一条所对应的光学滤波反馈器，由此，通过光转换器选中的光学滤波反馈器，对透过光波长位于该光学滤波反馈器的反射带内的光，一部分进行原路反射，另一部分则透射通过该选中的光学滤波反馈器，作为激光束出射；例如：光转换器可以选中反射带400a1(或反射带400an)所对应的光学滤波反馈器，对透过光位于反射带400a1(或反射带400an)内的透过峰进行原路反射以及出射；因此，能够通过光转换器选中n条不同自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器，使外腔可调激光器所输出激光束能够从对应的n个不同方向进行出射，以及使外腔可调激光器所输出激光束在对应的n个不同反射带波长范围内的波长调谐，实现外腔可调激光器所输出激光束在更多波长区域、更宽波长范围的波长调谐，以及更多的出射方向选择。
优选的：如图1c至图1e以及图2c所示，所述n个光学滤波反馈器的反射带中心波长中任意相邻的两个反射带中心波长之间的间隔为所述自由光谱范围；所述n个光学滤波反馈器的反射带的反射波长带宽小于且接近于所述自由光谱范围，且任意相邻的两个反射带之间的间隔小于预设值，以使得n个光学滤波反馈器的反射带接近于图2c所示的近似连续光谱。从而，由于可调波导滤波器的自由光谱范围可以达到十几甚至几十纳米，通过n个光学滤波反馈器的反射带转换叠加，就可以实现外腔可调激光器所输出激光束在上百纳米甚至更宽的波长范围内调谐。
作为实现n条自由空间光学反馈通道的优选实施方式之一：如图2a和图2b所示，所述光转换器为设置在所述集成芯片上的平面波导光转换器(waveguide optical switch)；所述集成芯片上对应所述n条自由空间光学反馈通道设有n条分支光波导；所述第二光波导的第二端连接所述平面波导光转换器的主干端口，所述平面波导光转换器的n个分支端口分别连接n条分支光波导的一端，n条分支光波导的另一端连接所述集成芯片的第二端面；
每一条所述自由空间光学反馈通道均设有一个所述准直光学透镜和一个所述光学滤波反馈器；每一条所述自由空间光学反馈通道中的准直光学透镜和光学滤波反馈器均依次布置在对应的分支光波导的出射光路上。
从而，通过平面波导光转换器选中不同的分支光波导与第二光波导进行光传输，能够构成不同的外腔可调激光器；例如：选中自由空间光学反馈通道401所对应的分支光波导时，外腔可调激光器由宽带光学反馈结构、发光增益芯片、集成芯片的第一光波导、波导相位调谐控制区、可调波导滤波器、第二光波导、平面波导光转换器、自由空间光学反馈通道401所对应的分支光波导、自由空间光学反馈通道401所对应的准直光学透镜和光学滤波反馈器混合集成构成；选中自由空间光学反馈通道40n所对应的分支光波导时，外腔可调激光器由宽带光学反馈结构、发光增益芯片、集成芯片的第一光波导、波导相位调谐控制区、可调波导滤波器、第二光波导、平面波导光转换器、自由空间光学反馈通道40n所对应的分支光波导、自由空间光学反馈通道40n所对应的准直光学透镜和光学滤波反馈器混合集成构成。
作为实现n条自由空间光学反馈通道的优选实施方式之二：如图3a和图3b所示，所述光转换器为自由空间光转换器，该自由空间光转换器具有一个主干光端口和分别对应所述n条自由空间光学反馈通道的n个分支光端口；所述n条自由空间光学反馈通道共用一个所述准直光学透镜，每一条所述自由空间光学反馈通道均设有一个所述光学滤波反馈器；
所述第二光波导的第二端连接所述集成芯片的第二端面，所述准直光学透镜和自由空间光转换器的主干光端口依次布置在第二光波导的出射光路上，所述自由空间光转换器的n个分支光端口分别位于所述n条自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器的入射光路上。
从而，通过自由空间光转换器选中不同的分支光端口与其主干光端口进行光传输，能够构成不同的外腔可调激光器。
优选的：如图4a和图4b所示，所述自由空间光转换器为微机电反射镜(MEMsmirror)。
另外，所述自由空间光转换器也可以并不限于为：微机电(MEMs)、液晶光学器件(liquid crystal)、光学超表面器件(optical meta-surface)，或它们中任意多者的组合。
作为本发明的优选实施方式：如图2a至图4b所示，所述n条自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器的光路出射方向，呈均匀间隔角度的扇形分布；
并且，每一条自由空间光学反馈通道所对应光学滤波反馈器的出射光路上均布置有色散光学元件。
其中，所述色散光学元件可以但不限于为：衍射光栅、衍射光学元件(DOE)、全息光学元件(HOE)、光学超表面器件(optical meta-surface)中的任意一者，或任意多者的组合。
从而，本发明设置n条自由空间光学反馈通道，并配合色散光学元件，其工作原理为：
对于外腔可调激光器的激光束经过任意一条自由空间光学反馈通道出射时，外腔可调激光器输出的激光束经该条自由空间光学反馈通道上的色散光学元件出射，由于色散光学元件的出射角会随入射激光的波长调谐发生相应变化，由此，通过可调波导滤波器对激光束在光学滤波反馈器的反射带范围内进行波长调谐时，经色散光学元件出射的激光束发生对应于波长调谐的出射角度变化，以在任何器件均无机械移动的情况下，实现由波长调谐驱动的固态激光束角度扫描；
并且，配合光路出射方向呈均匀间隔角度的扇形分布的n条自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器，能够沿每一条自由空间光学反馈通道对应的激光出射方向，通过该条自由空间光学反馈通道上的色散光学元件进行固态激光束角度扫描；
因此，本发明能够实现大角度范围的激光探测扫描。
优选的，作为优选的高反射率宽带光学反馈结构之一：如图1a所示，作为所述宽带光学反馈结构的高反射率宽带光学反馈结构包括：所述第一光波导的端部延伸至所述集成芯片的第一端面，所述集成芯片的第一端面镀有反射率高于所述反射率预设值的宽带高反射膜，使得入射到宽带光学反馈结构的光在该宽带高反射膜处发生原路反射。
优选的，作为优选的高反射率宽带光学反馈结构之二：如图7a所示，作为所述宽带光学反馈结构的高反射率宽带光学反馈结构包括：所述发光增益芯片发出光的光波导在发光增益芯片的右端面与所述第一光波导或第二光波导的端面对接耦合，以实现将发光增益芯片发出的光耦合到第一光波导或第二光波导；所述发光增益芯片的左端面镀有反射率高于所述反射率预设值的宽带高反射膜，使得入射到宽带光学反馈结构的光在该宽带高反射膜处发生原路反射。
优选的，作为优选的高反射率宽带光学反馈结构之三：如图5所示，作为所述宽带光学反馈结构的高反射率宽带光学反馈结构包括：设置在所述集成芯片上的宽带波导环形反射镜(Loop mirror)；所述发光增益芯片的光波导和第一光波导耦合后连接在宽带波导环形反射镜和可调波导滤波器之间。
作为本发明中激光束的优选出射方式之二：如图6所示，所述外腔可调激光器通过以下方式使激光束经宽带光学反馈结构出射：所述光学滤波反馈器的反射率高于反射率预设值，以使入射到光学滤波反馈器的光尽可能多的沿入射方向原路反射；所述第一光波导的端部连接所述集成芯片的第一端面，所述宽带光学反馈结构为镀设在集成芯片的第一端面上且反射率低于所述反射率预设值的宽带反射膜；并且，所述第一光波导的出射光路上依次布置有第二准直光学透镜，以实现激光束出射时的准直。
例如：上述光学滤波反馈器的反射率可以是99％以上，而作为宽带光学反馈结构的宽带反射膜的反射率可以是50％，由此，外腔可调激光器中的光子在光学滤波反馈器与作为宽带光学反馈结构的宽带反射膜之间反射共振放大，且有50％的光子可以穿过作为宽带光学反馈结构的宽带反射膜，成为激光束出射。
作为本发明的优选实施方式：如图1a所示，所述FMCW激光雷达还包括色散光学元件；所述色散光学元件布置在所述外腔可调激光器输出激光束的出射光路上。
例如，对于图1a所示的FMCW激光雷达，外腔可调激光器的激光束经光学滤波反馈器出射，则所述色散光学元件布置在光学滤波反馈器的出射光路上。
又如，对于图6所示的FMCW激光雷达，外腔可调激光器的激光束经宽带光学反馈结构和第二准直光学透镜出射，则所述色散光学元件布置在宽带光学反馈结构和第二准直光学透镜的出射光路上。
从而，本发明设置色散光学元件，其工作原理为：
外腔可调激光器输出的激光束经色散光学元件出射，由于色散光学元件的出射角会随入射激光的波长调谐发生相应变化，由此，通过可调波导滤波器对激光束在光学滤波反馈器的反射带范围内进行波长调谐时，经色散光学元件出射的激光束发生对应于波长调谐的出射角度变化，因此，本发明能够在任何器件均无机械移动的情况下，实现由波长调谐驱动的固态激光束角度扫描。
其中，所述色散光学元件可以但不限于为：衍射光栅、衍射光学元件(DOE)、全息光学元件(HOE)、光学超表面器件(optical meta-surface)中的任意一者，或任意多者的组合。
作为本发明的优选实施方式：如图1a至图6所示，所述集成芯片上还设有第三光波导、第四光波导、在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪和第一光电平衡探测器；
所述第三光波导的第一端和第四光波导的第一端分别连接可调波导滤波器，所述可调波导滤波器还具有以下特性：将由第一光波导经可调波导滤波器耦合到第三光波导的光，以及由第二光波导经可调波导滤波器滤波耦合到第四光波导的光，均记为过滤光；所述过滤光的光强具有如图1b所示与所述耦合透过光谱互补的光谱；
作为所述外腔可调激光器的耦合端口，所述第三光波导的第二端和第四光波导的第二端中的任意一者出射的激光通过在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪传输到第一光电平衡探测器；其中，图1a、图2a至图4b示出了由第三光波导的第二端出射的光进入在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪的情况，图6示出了由第四光波导的第二端出射的光进入在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪的情况。
所述在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪的结构包括：从在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪的输入端口输入的光，经1x2波导耦合器分光后，分别耦合到第一波导臂和第二波导臂中，且第二波导臂上设有波导光学延迟回路，在第一波导臂和第二波导臂中传输的光在第一2x2波导耦合器中会合并混合，再分光为两路输出；
所述第一2x2波导耦合器输出的两路光分别耦合到所述第一光电平衡探测器的两个光探测器即和中。
从而，由于第二波导臂上的波导光学延迟回路的长度(即时间延迟)是固定的，使得经过在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪和第一光电平衡探测器的相干解调得到的频率差随时间的变化，因此，第一光电平衡探测器的输出可以用来作为反馈，对外腔可调激光器的波长调谐线性或chirp进行监测、校准和控制。
作为本发明的优选实施方式：如图1a至图6所示，所述FMCW激光雷达还包括聚焦光学透镜，所述集成芯片上还设有第三光波导、第四光波导、第五光波导、信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪和第二光电平衡探测器；
所述第五光波导的第一端连接集成芯片的端面，所述第五光波导的第二端所出射的光输入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪的第二输入端口；所述聚焦光学透镜布置在第五光波导的第一端的入射光路上，且所述聚焦光学透镜与外腔可调激光器出射激光束的位置位于集成芯片的同一侧；
所述第三光波导的第一端和第四光波导的第一端分别连接可调波导滤波器，所述可调波导滤波器还具有以下特性：将由第一光波导经可调波导滤波器耦合到第三光波导的光，以及由第二光波导经可调波导滤波器滤波耦合到第四光波导的光，均记为过滤光；所述过滤光的光强具有如图1b所示与所述耦合透过光谱互补的光谱；
作为所述外腔可调激光器的耦合端口，所述第三光波导的第二端和第四光波导的第二端中的任意一者出射的激光输入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪的第一输入端口；其中，图1a、图2a至图4b示出了由第四光波导的第二端出射的光进入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪的情况，图6示出了由第三光波导的第二端出射的光进入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪的情况。
所述信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪的结构包括：从信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪的第一输入端口和第二输入端口输入的光，在第二2x2波导耦合器中会合并混合，再分光为两路耦合到第三波导臂和第四波导臂中，继而在第三2x2波导耦合器中会合并混合，再分光为两路输出；
所述第三2x2波导耦合器输出的两路光分别耦合到所述第二光电平衡探测器的两个光探测器即和中。
从而，在外腔可调激光器出射的激光束作为激光扫描光束照射到探测目标体后，由探测目标体反射或散射的信号光，经聚焦光学透镜耦合到第五光波导中，并传输进入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪的第二输入端口，参与进行相干解调。其中，所述聚焦光学透镜可以为高数值孔径(NA)透镜前端光学、光学偏振分离、转换、合束等光学器，以实现信号光以单一TE偏振态入射进入到第五光波导中。
而从信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪的第二输入端口输入的光，则作为参考光或局振(local oscillator)，和从信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪的第一输入端口输入的信号光一起，经信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪和第二光电平衡探测器，进行相干解调。由于外腔可调激光器所出射激光束的波长或频率的调谐速率是可以一定和可控的，通过信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪和第二光电平衡探测器的相干解调测得的频率差，可以得到外腔可调激光器发射激光束到探测目标体的往返行程时间，进而得到FMCW激光雷达到探测目标体的距离，实现调频连续波(FMCW)相干激光测距。
并且，配合由n条自由空间光学反馈通道及色散光学元件实现的大角度范围激光探测扫描，本发明实现了高分辨率、大角度固态扫描范围的调频连续波(FMCW)测距。
作为将发光增益芯片发出的光耦合到集成芯片的光波导中的优选方式之一：如图7a所示，所述发光增益芯片发出的光经其光波导通过端面波导对接耦合方式耦合到集成芯片的光波导中，即：所述集成芯片设有刻槽，所述发光增益芯片倒装贴片在该刻槽内，所述发光增益芯片的右端面镀有光学抗反射增透膜；所述第一光波导或第二光波导的端面镀有光学抗反射增透膜并延伸至刻槽，以与所述发光增益芯片发出光的光波导在发光增益芯片的右端面对接耦合，所述发光增益芯片的左端面镀有反射率高过预定值的反射膜作为所述外腔可调激光器的另一反馈镜，以实现将发光增益芯片发出的光通过光学模式重叠(modeoverlap)耦合到第一光波导或第二光波导。
作为将发光增益芯片发出的光耦合到集成芯片的光波导中的优选方式之二：如图7b所示，所述发光增益芯片发出的光通过瞬逝波耦合方式耦合到集成芯片的光波导中，即：所述发光增益芯片倒装贴片在集成芯片的表面，且所述发光增益芯片的光波导与所述第一光波导或第二光波导相接，使得发光增益芯片发出的光经其光波导通过光学瞬逝波耦合到第一光波导或第二光波导中。
其中，所述发光增益芯片可以为III-V化合物半导体有源增益芯片或光源芯片，III-V化合物半导体有源增益芯片由常见的化合物半导体材料如III-V族InP系列构成。
其中，所述集成芯片可以为硅光集成芯片或无源光子集成芯片。
优选的：所述集成芯片的第二端面镀有宽带光学抗反射增透膜。
其中，所述波导相位调谐控制区将光子在外腔可调激光器内的环行光程控制为外腔可调激光器出射的激光束的波长整数倍的方式，可以但不限于为：所述集成芯片在波导相位调谐控制区附近安装有第一金属电极，由所述第一金属电极通过热光效应或电光效应来改变构成所述波导相位调谐控制区的相应光波导的光折射率，以改变传输通过波导相位调谐控制区的光的相位，保证所述环行光程为激光束的波长整数倍。所述热光效应为：由第一金属电极发热来改变相应波导的温度，产生热-光效应而改变波导折射率。所述电光效应为：改变第一金属电极上的电流，通过电-光效应来进行改变波导折射率。
其中，所述可调波导滤波器同步调节全部透过峰的波峰波长，也即将图1c所示耦合透过光谱沿波长平移的方式，可以但不限于为：所述集成芯片在可调波导滤波器附近安装有第二金属电极，由所述第二金属电极通过热光效应或电光效应来改变构成所述可调波导滤波器的相应光波导的光折射率，以改变所述可调波导滤波器的共振频率，实现对激光束的波长调谐。所述热光效应为：由第二金属电极发热来改变相应波导的温度，产生热-光效应而改变波导折射率。所述电光效应为：改变第二金属电极上的电流，通过电-光效应来进行改变波导折射率。
其中，所述可调波导滤波器可以但不限于为：可调波导环形光学共振滤波器(RingResonator)、取样波导光栅(sampled grating)、波导布拉格光栅、具有周期性透射峰的波导透射光栅、超结构波导光栅(super-structure grating)、系列波导MZI干涉仪等光子集成器件中的任意一者，且本发明附图所示实施案例中优选采用了可调波导环形光学共振滤波器。
其中，所述光学滤波反馈器可以但不限于为：薄膜光学反射滤波器、宽带衍射光栅、光学超表面器件(optical meta-surface)中的任意一者或任意多者的组合。
其中，参见图8a和图8b，所述光学滤波反馈器可以由薄膜光学通道透射滤波器和薄膜光学宽带反射滤波器组成，且所述薄膜光学通道透射滤波器和薄膜光学宽带反射滤波器依次布置在所述准直光学透镜的出射光路上，所述薄膜光学通道透射滤波器的光轴相对准直光学透镜的光轴具有倾斜角度，所述薄膜光学宽带反射滤波器光轴与准直光学透镜的光轴共轴；
参见图8b，所述薄膜光学通道透射滤波器具有图中所示的光谱特性410A，即其仅能透射处于透射带内的光，所述透射带具有固定的透射带中心波长，且所述透射带的透射波长带宽小于且优选接近于所述自由光谱范围，以保证外腔可调激光器的单模选频；
参见图8b，所述薄膜光学宽带反射滤波器具有图中所示的光谱特性420A，即其能够对入射光按一定的反射率沿入射方向进行原路反射。
从而，经准直光学透镜入射到光学滤波反馈器的光，分为被薄膜光学通道透射滤波器所反射的反射光和透过薄膜光学通道透射滤波器的透射光，由于薄膜光学通道透射滤波器的倾斜布置，反射光不能沿准直光学透镜耦合回到第二光波导，而透射光则能够在薄膜光学宽带反射滤波器处反射后经薄膜光学通道透射滤波器和准直光学透镜耦合回到第二光波导，实现了光学滤波反馈器沿入射方向原路反射波长处于图1d所示反射带内的光。
另外，本发明中，设置于集成芯片上的所有非自由空间光学部分或功能，例如传输光波导、波导相位调谐控制区、可调波导滤波器、MZI波导干涉仪、金属电极、波导光学延迟回路、光电平衡探测器等，均可以在集成芯片上单片集成实现。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，参见图1a至图8b，本发明采用由发光增益芯片100、集成芯片200的第一光波导201、第二光波导202、宽带光学反馈结构210、波导相位调谐控制区220、可调波导滤波器230、准直光学透镜300和光学滤波反馈器400混合集成构成的外腔可调激光器A，利用可调波导滤波器230和光学滤波反馈器400一起形成外腔可调激光器A的复合滤波反馈，实现了外腔可调激光器A所输出激光束L在光学滤波反馈器400的反射带400a范围内的快速波长调谐；并且，由于反射带400a的反射波长带宽FB小于自由光谱范围FSR，实现了外腔可调激光器A所输出激光束L的单模调谐选频；因此，本发明所采用的外腔可调激光器A具有简单可靠快速的激光束L波长调谐机制，能够在1550纳米光通讯波段，实现所输出激光束L在十几、甚至几十纳米的波长连续调谐和覆盖上百纳米的调谐范围。
第二，参见图2a至图4b，本发明通过设置光转换器和n条自由空间光学反馈通道，能够通过光转换器选中n条不同自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器400，使外腔可调激光器A所输出激光束L能够从对应的n个不同方向进行出射，以及使外腔可调激光器A所输出激光束L在对应的n个不同反射带400a波长范围内的波长调谐，实现外腔可调激光器A所输出激光束L在更多波长区域、更宽波长范围的波长调谐，以及更多的出射方向选择。
第三，参见图1a，本发明通过设置色散光学元件600，能够在任何器件均无机械移动的情况下，实现由波长调谐驱动的固态激光束角度扫描。
第四，参见图2a至图4b，本发明通过设置n条自由空间光学反馈通道，配合设置在每一条自由空间光学反馈通道上的色散光学元件600，能够实现大角度范围的激光探测扫描。
第五，参见图1a至图6，本发明通过在集成芯片200上设置在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪250和第一光电平衡探测器260，能够将第一光电平衡探测器260的输出用来作为反馈，对外腔可调激光器A的波长调谐线性或chirp进行监测、校准和控制。
第六，参见图1a至图6，本发明通过设置聚焦光学透镜700，并在集成芯片200上设置第三光波导204、第四光波导205、第五光波导206、信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270和第二光电平衡探测器280，能够进行相干解调，并通过相干解调测得的频率差得到外腔可调激光器A发射激光束L到探测目标体的往返行程时间，进而得到FMCW激光雷达到探测目标体的距离，实现调频连续波(FMCW)相干激光测距。
并且，配合由n条自由空间光学反馈通道及色散光学元件600实现的大角度范围激光探测扫描，本发明实现了高分辨率、大角度固态扫描范围的调频连续波FMCW测距。
第七，本发明能够满足激光雷达在汽车自动驾驶等高端测距和3D传感应用的需求，具有性能优秀、可靠性高、人眼安全、使用成本低的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1a为本发明FMCW激光雷达的具体实施案例之一的结构示意图；
图1b为本发明中可调波导滤波器230的过滤光光强的光谱示意图；
图1c为本发明中可调波导滤波器230的透过光光强的耦合透过光谱示意图；
图1d为本发明中光学滤波反馈器400的反射光谱示意图；
图1e为本发明中可调波导滤波器230和光学滤波反馈器400一起形成的复合滤波反馈的光谱示意图；
图2a为图1a所示FMCW激光雷达采用平面波导光转换器501实现n条自由空间光学反馈通道，并选中自由空间光学反馈通道401出射激光时的结构示意图；
图2b为图1a所示FMCW激光雷达采用平面波导光转换器501实现n条自由空间光学反馈通道，并选中自由空间光学反馈通道40n出射激光时的结构示意图；
图2c为本发明中可调波导滤波器230和n条自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器400一起形成的复合滤波反馈的光谱示意图；
图3a为图1a所示FMCW激光雷达采用自由空间光转换器502实现n条自由空间光学反馈通道，并选中自由空间光学反馈通道401出射激光时的结构示意图；
图3b为图1a所示FMCW激光雷达采用自由空间光转换器502实现n条自由空间光学反馈通道，并选中自由空间光学反馈通道40n出射激光时的结构示意图；
图4a为图1a所示FMCW激光雷达采用微机电反射镜503实现n条自由空间光学反馈通道，并选中自由空间光学反馈通道401出射激光时的结构示意图；
图4b为图1a所示FMCW激光雷达采用微机电反射镜503实现n条自由空间光学反馈通道，并选中自由空间光学反馈通道40n出射激光时的结构示意图；
图5为本发明采用宽带波导环形反射镜240作为宽带光学反馈结构210时的结构简图；
图6为本发明FMCW激光雷达的具体实施案例之二的结构示意图；
图7a为本发明中发光增益芯片100发出的光通过端面波导对接耦合方式耦合到集成芯片200的结构示意图；
图7b为本发明中发光增益芯片100发出的光通过瞬逝波耦合方式耦合到集成芯片200的结构示意图；
图8a为本发明中由薄膜光学通道透射滤波器410和薄膜光学宽带反射滤波器420组成光学滤波反馈器400的结构示意图；
图8b为薄膜光学通道透射滤波器410和薄膜光学宽带反射滤波器420的光谱特性示意图。
图中：
外腔可调激光器A；出射的激光束L；发光增益芯片100，发光增益芯片的左端面100a，发光增益芯片的右端面100b，发光增益芯片的光波导101；集成芯片200，集成芯片的第一端面200a，集成芯片的第二端面200b，刻槽200c，第一光波导201，第二光波导202，分支光波导203，第三光波导204，第四光波导205，第五光波导206；宽带光学反馈结构210，第二准直光学透镜211；波导相位调谐控制区220；可调波导滤波器230，透过峰230a，被反射透过峰230a’，自由光谱范围FSR；宽带波导环形反射镜240；在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪250，1x2波导耦合器251，第一波导臂252，第二波导臂253，第一2x2波导耦合器254；第一光电平衡探测器260，第一光电平衡探测器的两个光探测器260a和260b；信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270，第二2x2波导耦合器271，第三波导臂272，第四波导臂273，第三2x2波导耦合器274；第二光电平衡探测器280，第二光电平衡探测器的两个光探测器280a和280b；准直光学透镜300；光学滤波反馈器400，反射带400a，反射带中心波长λ，反射带的反射波长带宽FB，第1条至第n条自由空间光学反馈通401,···，40n，n条自由空间光学反馈通所对应n个光学滤波反馈器的反射带400a1,···，400an，n个光学滤波反馈器的反射带中心波长λ1,···，λn，n个光学滤波反馈器的反射波长带宽FB1,···，FBn；薄膜光学通道透射滤波器410，薄膜光学通道透射滤波器的光谱特性410A，透射带的透射波长带宽TB，薄膜光学宽带反射滤波器420，薄膜光学宽带反射滤波器的光谱特性420A；平面波导光转换器501，自由空间光转换器502，微机电反射镜503；色散光学元件600；聚焦光学透镜700。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思，但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明之发明构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要明确的是，方位用语“左、右”，仅是方位上的相对概念，是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示本发明所必须具有的特定方位，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的各图均为示意图，并不代表真实的尺寸或数值。
实施例一
如图1a至图8b所示，本发明公开的是一种基于芯片集成的FMCW激光雷达，包括：发光增益芯片100、集成芯片200、准直光学透镜300和光学滤波反馈器400；
所述FMCW激光雷达通过以下结构构成作为激光的外腔可调激光器A：
所述集成芯片200设有包含第一光波导201和第二光波导202的光波导回路；第一光波导201的两端分别连接宽带光学反馈结构210和可调波导滤波器230；第二光波导202的第一端连接可调波导滤波器230，第二光波导202的第二端用于将光出射到集成芯片200外；且第一光波导201或第二光波导202经过波导相位调谐控制区220(Phase Control或PC)；
并且，所述发光增益芯片100能够在电流注入时基于电光转换产生宽带自发辐射光子并通过其光波导101发出，其发出的光耦合到第一光波导201或第二光波导202；所述准直光学透镜300和光学滤波反馈器400依次布置在第二光波导202的出射光路上。
本发明关于波导相位调谐控制区220和发光增益芯片100的布置位置，包含四种情况：图中示出了第一光波导201经过波导相位调谐控制区220、且发光增益芯片100发出的光耦合到第一光波导201的情况，“将第二光波导202经过波导相位调谐控制区220”和/或“发光增益芯片100发出的光耦合到第二光波导202”的三种情况未在图中示出。
其中：
所述宽带光学反馈结构210能够沿入射方向原路实现光的反射；
所述波导相位调谐控制区220能够将光子在外腔可调激光器A内的环行光程控制为外腔可调激光器A出射的激光束L的波长整数倍，所述环行光程为：沿宽带光学反馈结构210、发光增益芯片100的光波导101、第一光波导201和波导相位调谐控制区220、可调波导滤波器230、第二光波导202、准直光学透镜300、光学滤波反馈器400的径路，由宽带光学反馈结构210顺向到达光学滤波反馈器400后，再由光学滤波反馈器400逆向回到宽带光学反馈结构210的光程；
所述可调波导滤波器230具有以下特性：将由第一光波导201经可调波导滤波器230滤波耦合到第二光波导202的光，以及由第二光波导202经可调波导滤波器230滤波耦合到第一光波导201的光，均记为透过光；所述透过光的光强具有如图1c所示由若干个透过峰230a相连构成并呈梳状分布的耦合透过光谱，且任意相邻两个透过峰230a的波峰波长之间的间隔均为固定的自由光谱范围FSR；并且，所述可调波导滤波器230能够同步调节全部透过峰230a的波峰波长，也即将图1c所示耦合透过光谱沿波长平移；
所述光学滤波反馈器400能够沿入射方向原路反射波长处于反射带400a内的光，参见图1d，所述反射带400a具有固定的反射带中心波长λ，且反射带400a的反射波长带宽FB小于且优选接近于所述自由光谱范围FSR。使得：波峰落入反射带400a之内的透过峰230a的波峰波长即为所述激光束L的波长。
从而，以第一光波导201经过波导相位调谐控制区220、发光增益芯片100发出的光经其光波导101耦合到第一光波导201为例，说明本发明的外腔可调激光器A的工作原理如下：
首先，发光增益芯片100作为外腔可调激光器A的光子源和激光放大源，发光增益芯片100经其光波导101发出的光耦合到集成芯片200的第一光波导201中，并按传播方向分为左行光和右行光，第一光波导201中的左行光达到宽带光学反馈结构210后原路反射，耦合回到发光增益芯片100的光波导101，再右行耦合到第一光波导201成为右行光；第一光波导201中的右行光经波导相位调谐控制区220后，经可调波导滤波器230滤波成为耦合透过光谱如图1c所示的透过光并耦合到第二光波导202；第二光波导202中的透过光由第二光波导202的第二端出射到集成芯片200之外，经过准直光学透镜300的准直后，入射到光学滤波反馈器400。
然后，参见图1e，入射到光学滤波反馈器400的透过光，其图1c所示耦合透过光谱中位于光学滤波反馈器400的反射带400a内的透过峰230a，也即被反射透过峰230a’会被光学滤波反馈器400按照其反射率原路反射，以沿光学滤波反馈器400、准直光学透镜300、第二光波导202、可调波导滤波器230、第一光波导201和波导相位调谐控制区220的路径，耦合回到发光增益芯片100的光波导101，再左行耦合入射到宽带光学反馈结构210，再由宽带光学反馈结构210反射回到第一光波导201中向右传播，以与发光增益芯片100的光波导101耦合到第一光波导201中的光一起，不断重复前述过程，使光子在外腔可调激光器A的宽带光学反馈结构210与光学滤波反馈器400之间共振放大，由此，实现在外腔可调激光器A内对被反射透过峰230a’的放大，形成外腔可调激光器A出射的激光束L。
其中，被反射透过峰230a’的波峰波长即为所述激光束L的波长，通过控制可调波导滤波器230进行波长调谐，即同步调节图1c所示耦合透过光谱的全部透过峰230a的波峰波长，使得被反射透过峰230a’的波峰波长在反射带400a内变化，即可相应调节激光束L的波长，实现了外腔可调激光器A所输出激光束L在光学滤波反馈器400的反射带400a范围内的快速波长调谐，外腔可调激光器A具有简单可靠快速的激光束L波长调谐机制。
并且，由于反射带400a的反射波长带宽FB小于自由光谱范围FSR，实现了外腔可调激光器A所输出激光束L的单模调谐选频；且在1550纳米光通讯波段，由于可调波导滤波器230的自由光谱范围FSR可以达到十几甚至几十纳米，使得外腔可调激光器A可以实现所输出激光束L在十几、甚至几十纳米的波长连续调谐和覆盖上百纳米的调谐范围。
另外，对于改为“将第二光波导202经过波导相位调谐控制区220”和/或“发光增益芯片100发出的光耦合到第二光波导202”的三种情况，与上述工作原理相同，在此不再赘述。
以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
作为将发光增益芯片100发出的光耦合到集成芯片200的光波导中的优选方式之一：如图7a所示，所述发光增益芯片100发出的光经其光波导101通过端面波导对接耦合方式耦合到集成芯片200的光波导中，即：所述集成芯片200设有刻槽200c，所述发光增益芯片100倒装贴片在该刻槽200c内，所述发光增益芯片100的右端面100b镀有光学抗反射增透膜；所述第一光波导201或第二光波导202的端面镀有光学抗反射增透膜并延伸至刻槽200c，以与所述发光增益芯片100的光波导101在发光增益芯片100的右端面100b对接耦合，所述发光增益芯片100的左端面100a镀有反射率高过预定值的反射膜作为所述外腔可调激光器A的另一反馈镜，以实现将发光增益芯片100发出的光通过光学模式重叠mode overlap耦合到第一光波导201或第二光波导202。
作为将发光增益芯片100发出的光耦合到集成芯片200的光波导中的优选方式之二：如图7b所示，所述发光增益芯片100发出的光经其光波导101通过瞬逝波耦合方式耦合到集成芯片200的光波导中，即：所述发光增益芯片100倒装贴片在集成芯片200的表面，且所述发光增益芯片100的光波导101与所述第一光波导201或第二光波导202相接，使得发光增益芯片100发出的光经其光波导101通过光学瞬逝波耦合到第一光波导201或第二光波导202中。
其中，所述发光增益芯片100可以为III-V化合物半导体有源增益芯片或光源芯片，III-V化合物半导体有源增益芯片由常见的化合物半导体材料如III-V族InP系列构成。
其中，所述集成芯片200可以为硅光集成芯片或无源光子集成芯片。
优选的：所述集成芯片200的第二端面200b镀有宽带光学抗反射增透膜。
其中，所述波导相位调谐控制区220将光子在外腔可调激光器A内的环行光程控制为外腔可调激光器A出射的激光束L的波长整数倍的方式，可以但不限于为：所述集成芯片200在波导相位调谐控制区220附近安装有第一金属电极，由所述第一金属电极通过热光效应或电光效应来改变构成所述波导相位调谐控制区220的相应光波导的光折射率，以改变传输通过波导相位调谐控制区220的光的相位，保证所述环行光程为激光束L的波长整数倍。所述热光效应为：由第一金属电极发热来改变相应波导的温度，产生热-光效应而改变波导折射率。所述电光效应为：改变第一金属电极上的电流，通过电-光效应来进行改变波导折射率。
其中，所述可调波导滤波器230同步调节全部透过峰230a的波峰波长，也即将图1c所示耦合透过光谱沿波长平移的方式，可以但不限于为：所述集成芯片200在可调波导滤波器230附近安装有第二金属电极，由所述第二金属电极通过热光效应或电光效应来改变构成所述可调波导滤波器230的相应光波导的光折射率，以改变所述可调波导滤波器230的共振频率，实现对激光束L的波长调谐。所述热光效应为：由第二金属电极发热来改变相应波导的温度，产生热-光效应而改变波导折射率。所述电光效应为：改变第二金属电极上的电流，通过电-光效应来进行改变波导折射率。
其中，所述可调波导滤波器230可以但不限于为：可调波导环形光学共振滤波器(Ring Resonator)、取样波导光栅(sampled grating)、波导布拉格光栅、具有周期性透射峰的波导透射光栅、超结构波导光栅(super-structure grating)、系列波导MZI干涉仪等光子集成器件中的任意一者，且本发明附图所示实施案例中优选采用了可调波导环形光学共振滤波器。
其中，所述光学滤波反馈器400可以但不限于为：薄膜光学反射滤波器、宽带衍射光栅、光学超表面器件optical meta-surface中的任意一者或任意多者的组合。
其中，参见图8a和图8b，所述光学滤波反馈器400可以由薄膜光学通道透射滤波器410和薄膜光学宽带反射滤波器420组成，且所述薄膜光学通道透射滤波器410和薄膜光学宽带反射滤波器420依次布置在所述准直光学透镜300的出射光路上，所述薄膜光学通道透射滤波器410的光轴相对准直光学透镜300的光轴具有倾斜角度，所述薄膜光学宽带反射滤波器420光轴与准直光学透镜300的光轴共轴；
参见图8b，所述薄膜光学通道透射滤波器410具有图中所示的光谱特性410A，即其仅能透射处于透射带内的光，所述透射带具有固定的透射带中心波长，且所述透射带的透射波长带宽TB小于且优选接近于所述自由光谱范围FSR，以保证外腔可调激光器A的单模选频；
参见图8b，所述薄膜光学宽带反射滤波器420具有图中所示的光谱特性420A，即其能够对入射光按一定的反射率沿入射方向进行原路反射。
从而，经准直光学透镜300入射到光学滤波反馈器400的光，分为被薄膜光学通道透射滤波器410所反射的反射光和透过薄膜光学通道透射滤波器410的透射光，由于薄膜光学通道透射滤波器410的倾斜布置，反射光不能沿准直光学透镜300耦合回到第二光波导202，而透射光则能够在薄膜光学宽带反射滤波器420处反射后经薄膜光学通道透射滤波器410和准直光学透镜300耦合回到第二光波导202，实现了光学滤波反馈器400沿入射方向原路反射波长处于图1d所示反射带400a内的光。
另外，本发明中，设置于集成芯片200上的所有非自由空间光学部分或功能，例如传输光波导、波导相位调谐控制区220、可调波导滤波器230、MZI波导干涉仪、金属电极、波导光学延迟回路、光电平衡探测器等，均可以在集成芯片200上单片集成实现。
实施例二
在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的实施方式：
作为本发明中激光束L的优选出射方式之一：如图1a至图5所示，所述外腔可调激光器A通过以下方式使激光束L经光学滤波反馈器400出射：所述宽带光学反馈结构210为反射率高于反射率预设值的高反射率宽带光学反馈结构，以使入射到宽带光学反馈结构210的光尽可能多的沿入射方向原路反射；所述光学滤波反馈器400的反射率低于所述反射率预设值，以使入射到光学滤波反馈器400且波长处于反射带400a内的光，分为两部分，一部分沿入射方向原路反射，参与到在外腔可调激光器A内对被反射透过峰230a’的放大，另一部分则透射通过光学滤波反馈器400，作为激光束L出射。
例如：上述宽带光学反馈结构210的反射率可以是99％以上，而光学滤波反馈器400的反射率可以是50％，由此，外腔可调激光器A中的光子在光学滤波反馈器400与宽带光学反馈结构210之间反射共振放大，且有50％的光子可以穿过光学滤波反馈器400，成为激光束L出射。
以上为本实施例二的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
优选的，作为优选的高反射率宽带光学反馈结构之一：如图1a所示，作为所述宽带光学反馈结构210的高反射率宽带光学反馈结构包括：所述第一光波导201的端部延伸至所述集成芯片200的第一端面200a，所述集成芯片200的第一端面200a镀有反射率高于所述反射率预设值的宽带高反射膜，使得入射到宽带光学反馈结构210的光在该宽带高反射膜处发生原路反射。
优选的，作为优选的高反射率宽带光学反馈结构之二：如图7a所示，作为所述宽带光学反馈结构210的高反射率宽带光学反馈结构包括：所述发光增益芯片100发出光的光波导101在发光增益芯片100的右端面100b与所述第一光波导201或第二光波导202的端面对接耦合，以实现将发光增益芯片100发出的光耦合到第一光波导201或第二光波导202；所述发光增益芯片100的左端面100a镀有反射率高于所述反射率预设值的宽带高反射膜，使得入射到宽带光学反馈结构210的光在该宽带高反射膜处发生反射，沿发光增益芯片100的光波导101原路返回。
优选的，作为优选的高反射率宽带光学反馈结构之三：如图5所示，作为所述宽带光学反馈结构210的高反射率宽带光学反馈结构包括：设置在所述集成芯片200上的宽带波导环形反射镜240(Loop mirror)；所述发光增益芯片100的光波导101和第一光波导201耦合后连接在宽带波导环形反射镜240和可调波导滤波器230之间。
作为本发明的优选实施方式：如图1a所示，所述FMCW激光雷达还包括色散光学元件600；所述色散光学元件600布置在所述外腔可调激光器A输出激光束L的出射光路上。
例如，对于图1a所示的FMCW激光雷达，外腔可调激光器A的激光束L经光学滤波反馈器400出射，则所述色散光学元件600布置在光学滤波反馈器400的出射光路上。
又如，对于图6所示的FMCW激光雷达，外腔可调激光器A的激光束L经宽带光学反馈结构210和第二准直光学透镜211出射，则所述色散光学元件600布置在宽带光学反馈结构210和第二准直光学透镜211的出射光路上。
从而，本发明设置色散光学元件600，其工作原理为：
外腔可调激光器A输出的激光束L经色散光学元件600出射，由于色散光学元件600的出射角会随入射激光的波长调谐发生相应变化，由此，通过可调波导滤波器230对激光束L在光学滤波反馈器400的反射带400a范围内进行波长调谐时，经色散光学元件600出射的激光束L发生对应于波长调谐的出射角度变化，因此，本发明能够在任何器件均无机械移动的情况下，实现由波长调谐驱动的固态激光束角度扫描。
其中，所述色散光学元件600可以但不限于为：衍射光栅、衍射光学元件(DOE)、全息光学元件HOE、光学超表面器件optical meta-surface中的任意一者，或任意多者的组合。
实施例三
在上述实施例二的基础上，本实施例三还采用了以下优选的实施方式：
如图2a至图4b所示，所述FMCW激光雷达设有光转换器和n条自由空间光学反馈通道，n≥2；图中，第1条自由空间光学反馈通道至第n条自由空间光学反馈通道依次记为401,···，40n；光转换器应具有较大的工作波长带宽。
每一条所述自由空间光学反馈通道均设有一个所述光学滤波反馈器400，且对于n条自由空间光学反馈通道401,···，40n所对应的n个光学滤波反馈器400，该n个光学滤波反馈器400的光路出射方向互不相同，该n个光学滤波反馈器400的反射带中心波长λ互不相同且相互之间的间隔为所述自由光谱范围FSR的整数倍，该n个光学滤波反馈器400的反射带400a互不重叠，该n个光学滤波反馈器400的反射波长带宽FB可以相同也可以不同；例如：参见图2c，n条自由空间光学反馈通道401,···，40n所对应的n个光学滤波反馈器400，它们的反射带400a依次为400a1,···，400an，它们的反射带中心波长λ依次为λ1,···，λn，它们的反射波长带宽FB依次为FB1,···，FBn。
所述光转换器能够选中n条自由空间光学反馈通道401,···，40n中的任意一条与所述第二光波导202进行光传输，以使得每一条自由空间光学反馈通道均能形成一条第二光波导202的出射光路。
从而，本发明设置光转换器和n条自由空间光学反馈通道，其工作原理如下：
参见图1c和图2c，如前所述，经可调波导滤波器230滤波成为耦合透过光谱如图1c所示的透过光，耦合到第二光波导202并经第二光波导202的第二端传输到集成芯片200之外；通过光转换器选中与第二光波导202进行光传输的自由空间光学反馈通道，能够使前述透过光入射到n条自由空间光学反馈通道401,···，40n中的任意一条所对应的光学滤波反馈器400，由此，通过光转换器选中的光学滤波反馈器400，对透过光波长位于该光学滤波反馈器400的反射带400a内的光，一部分进行原路反射，另一部分则透射通过该选中的光学滤波反馈器400，作为激光束L出射；例如：光转换器可以选中反射带400a1(或反射带400an)所对应的光学滤波反馈器400，对透过光位于反射带400a1(或反射带400an)内的透过峰230a进行原路反射以及出射；因此，能够通过光转换器分别选中n条不同自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器400，使外腔可调激光器A所输出激光束L能够从对应的n个不同方向进行出射，以及使外腔可调激光器A所输出激光束L在对应的n个不同反射带400a波长范围内的波长调谐，实现外腔可调激光器A所输出激光束L在更多波长区域、更宽波长范围的波长调谐，以及更多的出射方向选择。
以上为本实施例三的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
优选的：如图1c至图1e以及图2c所示，所述n个光学滤波反馈器400的反射带中心波长λ中任意相邻的两个反射带中心波长λ之间的间隔为所述自由光谱范围FSR；所述n个光学滤波反馈器400的反射带400a的反射波长带宽FB小于且接近于所述自由光谱范围FSR，且任意相邻的两个反射带400a之间的间隔小于预设值，以使得n个光学滤波反馈器400的反射带400a接近于图2c所示的近似连续光谱。从而，由于可调波导滤波器230的自由光谱范围FSR可以达到十几甚至几十纳米，通过n个光学滤波反馈器400的反射带400a转换叠加，就可以实现外腔可调激光器A所输出激光束L在上百纳米甚至更宽的波长范围内调谐。
作为实现n条自由空间光学反馈通道的优选实施方式之一：如图2a和图2b所示，所述光转换器为设置在所述集成芯片200上的平面波导光转换器501(waveguide opticalswitch)；所述集成芯片200上对应所述n条自由空间光学反馈通道401,···，40n设有n条分支光波导203；所述第二光波导202的第二端连接所述平面波导光转换器501的主干端口，所述平面波导光转换器501的n个分支端口分别连接n条分支光波导203的一端，n条分支光波导203的另一端连接所述集成芯片200的第二端面200b；
每一条所述自由空间光学反馈通道均设有一个所述准直光学透镜300和一个所述光学滤波反馈器400；每一条所述自由空间光学反馈通道中的准直光学透镜300和光学滤波反馈器400均依次布置在对应的分支光波导203的出射光路上。
从而，通过平面波导光转换器501选中不同的分支光波导203与第二光波导202进行光传输，能够构成不同的外腔可调激光器A；例如：选中自由空间光学反馈通道401所对应的分支光波导203时，外腔可调激光器A由宽带光学反馈结构210、发光增益芯片100及其光波导101、集成芯片200的第一光波导201、波导相位调谐控制区220、可调波导滤波器230、第二光波导202、平面波导光转换器501、自由空间光学反馈通道401所对应的分支光波导203、自由空间光学反馈通道401所对应的准直光学透镜300和光学滤波反馈器400混合集成构成；选中自由空间光学反馈通道40n所对应的分支光波导203时，外腔可调激光器A由宽带光学反馈结构210、发光增益芯片100及其光波导101、集成芯片200的第一光波导201、波导相位调谐控制区220、可调波导滤波器230、第二光波导202、平面波导光转换器501、自由空间光学反馈通道40n所对应的分支光波导203、自由空间光学反馈通道40n所对应的准直光学透镜300和光学滤波反馈器400混合集成构成。
作为实现n条自由空间光学反馈通道的优选实施方式之二：如图3a和图3b所示，所述光转换器为自由空间光转换器502，该自由空间光转换器502具有一个主干光端口和分别对应所述n条自由空间光学反馈通道的n个分支光端口；所述n条自由空间光学反馈通道共用一个所述准直光学透镜300，每一条所述自由空间光学反馈通道均设有一个所述光学滤波反馈器400；
所述第二光波导202的第二端连接所述集成芯片200的第二端面200b，所述准直光学透镜300和自由空间光转换器502的主干光端口依次布置在第二光波导202的出射光路上，所述自由空间光转换器502的n个分支光端口分别位于所述n条自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器400的入射光路上。
从而，通过自由空间光转换器502选中不同的分支光端口与其主干光端口进行光传输，能够构成不同的外腔可调激光器A。
优选的：如图4a和图4b所示，所述自由空间光转换器502为微机电反射镜503(MEMsmirror)。
另外，所述自由空间光转换器502也可以并不限于为：微机电MEMs、液晶光学器件liquid crystal、光学超表面器件(optical meta-surface)，或它们中任意多者的组合。
作为本发明的优选实施方式：如图2a至图4b所示，所述n条自由空间光学反馈通道401,···，40n的光学滤波反馈器400的光路出射方向，呈均匀间隔角度的扇形分布；
并且，每一条自由空间光学反馈通道所对应光学滤波反馈器400的出射光路上均布置有相应的色散光学元件600。
其中，所述色散光学元件600可以但不限于为：衍射光栅、衍射光学元件(DOE)、全息光学元件HOE、光学超表面器件optical meta-surface中的任意一者，或任意多者的组合。
从而，本发明设置n条自由空间光学反馈通道401,···，40n，并配合相应的色散光学元件600，其工作原理为：
对于外腔可调激光器A的激光束L经过任意一条自由空间光学反馈通道出射时，外腔可调激光器A输出的激光束L经该条自由空间光学反馈通道上的色散光学元件600出射，由于色散光学元件600的出射角会随入射激光的波长调谐发生相应变化，由此，通过可调波导滤波器230对激光束L在光学滤波反馈器400的反射带400a范围内进行波长调谐时，经色散光学元件600出射的激光束L发生对应于波长调谐的出射角度变化，以在任何器件均无机械移动的情况下，实现由波长调谐驱动的固态激光束角度扫描；
并且，配合光路出射方向呈均匀间隔角度的扇形分布的n条自由空间光学反馈通道401,···，40n的光学滤波反馈器400，能够沿每一条自由空间光学反馈通道对应的激光出射方向，通过该条自由空间光学反馈通道上的色散光学元件600进行固态激光束角度扫描；
因此，本发明能够实现大角度范围的激光探测扫描。
实施例四
在上述实施例一至实施例三中任意一个实施例的基础上，本实施例四还采用了以下优选的实施方式：
作为本发明中激光束L的优选出射方式之二：如图6所示，所述外腔可调激光器A通过以下方式使激光束L经宽带光学反馈结构210出射：所述光学滤波反馈器400的反射率高于反射率预设值，以使入射到光学滤波反馈器400的光尽可能多的沿入射方向原路反射；所述第一光波导201的端部连接所述集成芯片200的第一端面200a，所述宽带光学反馈结构210为镀设在集成芯片200的第一端面200a上且反射率低于所述反射率预设值的宽带反射膜；并且，所述第一光波导201的出射光路上依次布置有第二准直光学透镜211，以实现激光束L出射时的准直。
例如：上述光学滤波反馈器400的反射率可以是99％以上，而作为宽带光学反馈结构210的宽带反射膜的反射率可以是50％，由此，外腔可调激光器A中的光子在光学滤波反馈器400与作为宽带光学反馈结构210的宽带反射膜之间反射共振放大，且有50％的光子可以穿过作为宽带光学反馈结构210的宽带反射膜，成为激光束L出射。
实施例五
在上述实施例一至实施例四中任意一个实施例的基础上，本实施例五还采用了以下优选的实施方式：
如图1a至图6所示，所述集成芯片200上还设有第三光波导204、第四光波导205、在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪250和第一光电平衡探测器260；
所述第三光波导204的第一端和第四光波导205的第一端分别连接可调波导滤波器230，所述可调波导滤波器230还具有以下特性：将由第一光波导201经可调波导滤波器230耦合到第三光波导204的光，以及由第二光波导202经可调波导滤波器230滤波耦合到第四光波导205的光，均记为过滤光；所述过滤光的光强具有如图1b所示与所述耦合透过光谱互补的光谱；
作为所述外腔可调激光器A的耦合端口，所述第三光波导204的第二端口、第四光波导205的第二端口输出的光为外腔可调激光器A所发射的激光；
所述第三光波导204的第二端和第四光波导205的第二端中的任意一者出射的激光通过在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪250传输到第一光电平衡探测器260；其中，图1a、图2a至图4b示出了由第三光波导204的第二端出射的光进入在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪250的情况，图6示出了由第四光波导205的第二端出射的光进入在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪250的情况。
所述在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪250的结构包括：从在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪250的输入端口输入的光，经1x2波导耦合器251分光后，分别耦合到第一波导臂252和第二波导臂253中，且第二波导臂253上设有波导光学延迟回路，在第一波导臂252和第二波导臂253中传输的光在第一2x2波导耦合器254中会合并混合，再分光为两路输出；
所述第一2x2波导耦合器254输出的两路光分别耦合到所述第一光电平衡探测器260的两个光探测器即260a和260b中。
从而，由于第二波导臂253上的波导光学延迟回路的长度(即时间延迟)是固定的，使得经过在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪250和第一光电平衡探测器260的相干解调得到的频率差随时间的变化，因此，第一光电平衡探测器260的输出可以用来作为反馈，对外腔可调激光器A的波长调谐线性或chirp进行监测、校准和控制。
实施例六
在上述实施例一至实施例五中任意一个实施例的基础上，本实施例六还采用了以下优选的实施方式：
如图1a至图6所示，所述FMCW激光雷达还包括聚焦光学透镜700，所述集成芯片200上还设有第三光波导204、第四光波导205、第五光波导206、信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270和第二光电平衡探测器280；
所述第五光波导206的第一端连接集成芯片200的端面，所述第五光波导206的第二端所出射的光输入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270的第二输入端口；所述聚焦光学透镜700布置在第五光波导206的第一端的入射光路上，且所述聚焦光学透镜700与外腔可调激光器A出射激光束L的位置位于集成芯片200的同一侧；
所述第三光波导204的第一端和第四光波导205的第一端分别连接可调波导滤波器230，所述可调波导滤波器230还具有以下特性：将由第一光波导201经可调波导滤波器230耦合到第三光波导204的光，以及由第二光波导202经可调波导滤波器230滤波耦合到第四光波导205的光，均记为过滤光；所述过滤光的光强具有如图1b所示与所述耦合透过光谱互补的光谱；
作为所述外腔可调激光器A的耦合端口，所述第三光波导204的第二端口、第四光波导205的第二端口输出的光为外腔可调激光器A所发射的激光；
所述第三光波导204的第二端和第四光波导205的第二端中的任意一者出射的激光输入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270的第一输入端口；其中，图1a、图2a至图4b示出了由第四光波导205的第二端出射的光进入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270的情况，图6示出了由第三光波导204的第二端出射的光进入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270的情况。
所述信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270的结构包括：从信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270的第一输入端口和第二输入端口输入的光，在第二2x2波导耦合器271中会合并混合，再分光为两路耦合到第三波导臂272和第四波导臂273中，继而在第三2x2波导耦合器274中会合并混合，再分光为两路输出；
所述第三2x2波导耦合器274输出的两路光分别耦合到所述第二光电平衡探测器280的两个光探测器即280a和280b中。
从而，在外腔可调激光器A出射的激光束L作为激光扫描光束照射到探测目标体后，由探测目标体反射或散射的信号光，经聚焦光学透镜700耦合到第五光波导206中，并传输进入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270的第二输入端口，参与进行相干解调。其中，所述聚焦光学透镜700可以为高数值孔径NA透镜前端光学、光学偏振分离、转换、合束等光学器，以实现信号光以单一TE偏振态入射进入到第五光波导206中。
而从信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270的第二输入端口输入的光，则作为参考光或局振local oscillator，和从信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270的第一输入端口输入的信号光一起，经信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270和第二光电平衡探测器280，进行相干解调。由于外腔可调激光器A所出射激光束L的波长或频率的调谐速率是可以一定和可控的，通过信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪270和第二光电平衡探测器280的相干解调测得的频率差，可以得到外腔可调激光器A发射激光束L到探测目标体的往返行程时间，进而得到FMCW激光雷达到探测目标体的距离，实现调频连续波(FMCW)相干激光测距。
并且，配合由n条自由空间光学反馈通道及色散光学元件600实现的大角度范围激光探测扫描，本发明实现了高分辨率、大角度固态扫描范围的调频连续波FMCW测距。
本发明的各图均为示意图，并不代表真实的尺寸或数值。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (27)

1.一种基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于，包括：发光增益芯片(100)、集成芯片(200)、准直光学透镜(300)和光学滤波反馈器(400)；
所述FMCW激光雷达通过以下结构构成外腔可调激光器A：
所述集成芯片(200)设有包含第一光波导(201)和第二光波导(202)的光波导回路；第一光波导(201)的两端分别连接宽带光学反馈结构(210)和可调波导滤波器(230)；第二光波导(202)的第一端连接可调波导滤波器(230)，第二光波导(202)的第二端用于将光出射到集成芯片(200)外；且第一光波导(201)或第二光波导(202)经过波导相位调谐控制区(220)；
并且，所述发光增益芯片(100)经其光波导(101)发出的光耦合到第一光波导(201)或第二光波导(202)；所述准直光学透镜(300)和光学滤波反馈器(400)依次布置在第二光波导(202)的出射光路上。
2.根据权利要求1所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述宽带光学反馈结构(210)能够沿入射方向原路实现光的反射；
所述波导相位调谐控制区(220)能够将光子在外腔可调激光器A内的环行光程控制为外腔可调激光器A出射的激光束L的波长整数倍；
所述可调波导滤波器(230)具有以下特性：将由第一光波导(201)经可调波导滤波器(230)滤波耦合到第二光波导(202)的光，以及由第二光波导(202)经可调波导滤波器(230)滤波耦合到第一光波导(201)的光，均记为透过光；所述透过光的光强具有由若干个透过峰(230a)相连构成并呈梳状分布的耦合透过光谱，且任意相邻两个透过峰(230a)的波峰波长之间的间隔均为固定的自由光谱范围FSR；并且，所述可调波导滤波器(230)能够同步调节全部透过峰(230a)的波峰波长；
所述光学滤波反馈器(400)能够沿入射方向原路反射波长处于反射带(400a)内的光，所述反射带(400a)具有固定的反射带中心波长λ，且反射带(400a)的反射波长带宽FB小于所述自由光谱范围FSR。
3.根据权利要求2所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述外腔可调激光器A通过以下方式使激光束L经光学滤波反馈器(400)出射：所述宽带光学反馈结构(210)为反射率高于反射率预设值的高反射率宽带光学反馈结构；所述光学滤波反馈器(400)的反射率低于所述反射率预设值。
4.根据权利要求3所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述FMCW激光雷达设有光转换器和n条自由空间光学反馈通道，n≥2；
每一条所述自由空间光学反馈通道均设有一个所述光学滤波反馈器(400)，且对于n条自由空间光学反馈通道所对应的n个光学滤波反馈器(400)，该n个光学滤波反馈器(400)的光路出射方向互不相同，该n个光学滤波反馈器(400)的反射带中心波长λ互不相同且相互之间的间隔为所述自由光谱范围FSR的整数倍，该n个光学滤波反馈器(400)的反射带(400a)互不重叠；
所述光转换器能够选中n条自由空间光学反馈通道中的任意一条与所述第二光波导(202)进行光传输。
5.根据权利要求4所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述n个光学滤波反馈器(400)的反射带中心波长λ中任意相邻的两个反射带中心波长λ之间的间隔为所述自由光谱范围FSR；所述n个光学滤波反馈器(400)的反射带(400a)的反射波长带宽FB小于且接近于所述自由光谱范围FSR，且任意相邻的两个反射带(400a)之间的间隔小于预设值。
6.根据权利要求4所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述光转换器为设置在所述集成芯片(200)上的平面波导光转换器(501)；所述集成芯片(200)上对应所述n条自由空间光学反馈通道设有n条分支光波导(203)；所述第二光波导(202)的第二端连接所述平面波导光转换器(501)的主干端口，所述平面波导光转换器(501)的n个分支端口分别连接n条分支光波导(203)的一端，n条分支光波导(203)的另一端连接所述集成芯片(200)的第二端面(200b)；
每一条所述自由空间光学反馈通道均设有一个所述准直光学透镜(300)和一个所述光学滤波反馈器(400)；每一条所述自由空间光学反馈通道中的准直光学透镜(300)和光学滤波反馈器(400)均依次布置在对应的分支光波导(203)的出射光路上。
7.根据权利要求4所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述光转换器为自由空间光转换器(502)，该自由空间光转换器(502)具有一个主干光端口和分别对应所述n条自由空间光学反馈通道的n个分支光端口；所述n条自由空间光学反馈通道共用一个所述准直光学透镜(300)，每一条所述自由空间光学反馈通道均设有一个所述光学滤波反馈器(400)；
所述第二光波导(202)的第二端连接所述集成芯片(200)的第二端面(200b)，所述准直光学透镜(300)和自由空间光转换器(502)的主干光端口依次布置在第二光波导(202)的出射光路上，所述自由空间光转换器(502)的n个分支光端口分别位于所述n条自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器(400)的入射光路上。
8.根据权利要求7所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述自由空间光转换器(502)为微机电反射镜(503)。
9.根据权利要求4所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述n条自由空间光学反馈通道的光学滤波反馈器(400)的光路出射方向，呈均匀间隔角度的扇形分布；
并且，每一条自由空间光学反馈通道所对应光学滤波反馈器(400)的出射光路上均布置有色散光学元件(600)。
10.根据权利要求3所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：作为所述宽带光学反馈结构(210)的高反射率宽带光学反馈结构包括：所述第一光波导(201)的端部延伸至所述集成芯片(200)的第一端面(200a)，所述集成芯片(200)的第一端面(200a)镀有反射率高于所述反射率预设值的宽带高反射膜。
11.根据权利要求3所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：作为所述宽带光学反馈结构(210)的高反射率宽带光学反馈结构包括：所述发光增益芯片(100)发出光的光波导(101)在发光增益芯片(100)的右端面(100b)与所述第一光波导(201)或第二光波导(202)的端面对接耦合；所述发光增益芯片(100)的左端面(100a)镀有反射率高于所述反射率预设值的宽带高反射膜。
12.根据权利要求3所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：作为所述宽带光学反馈结构(210)的高反射率宽带光学反馈结构包括：设置在所述集成芯片(200)上的宽带波导环形反射镜(240)；所述发光增益芯片(100)的光波导(101)和第一光波导(201)耦合后连接在宽带波导环形反射镜(240)和可调波导滤波器(230)之间。
13.根据权利要求1所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述外腔可调激光器A通过以下方式使激光束L经宽带光学反馈结构(210)出射：所述光学滤波反馈器(400)的反射率高于反射率预设值；所述第一光波导(201)的端部连接所述集成芯片(200)的第一端面(200a)，所述宽带光学反馈结构(210)为镀设在集成芯片(200)的第一端面(200a)上且反射率低于所述反射率预设值的宽带反射膜；并且，所述第一光波导(201)的出射光路上依次布置有第二准直光学透镜(211)。
14.根据权利要求1所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述FMCW激光雷达还包括色散光学元件(600)；所述色散光学元件(600)布置在所述外腔可调激光器A输出激光束L的出射光路上。
15.根据权利要求14所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述色散光学元件(600)为：衍射光栅、衍射光学元件、全息光学元件、光学超表面器件中的任意一者，或任意多者的组合。
16.根据权利要求2所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述集成芯片(200)上还设有第三光波导(204)、第四光波导(205)、在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪(250)和第一光电平衡探测器(260)；
所述第三光波导(204)的第一端和第四光波导(205)的第一端分别连接可调波导滤波器(230)，所述可调波导滤波器(230)还具有以下特性：将由第一光波导(201)经可调波导滤波器(230)耦合到第三光波导(204)的光，以及由第二光波导(202)经可调波导滤波器(230)滤波耦合到第四光波导(205)的光，均记为过滤光；所述过滤光的光强具有与所述耦合透过光谱互补的光谱；
作为所述外腔可调激光器A的耦合端口，所述第三光波导(204)的第二端和第四光波导(205)的第二端中的任意一者出射的激光通过在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪(250)传输到第一光电平衡探测器(260)；
所述在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪(250)的结构包括：从在片监测延迟马赫-曾德尔波导干涉仪(250)的输入端口输入的光，经1x2波导耦合器(251)分光后，分别耦合到第一波导臂(252)和第二波导臂(253)中，且第二波导臂(253)上设有波导光学延迟回路，在第一波导臂(252)和第二波导臂(253)中传输的光在第一2x2波导耦合器(254)中会合并混合，再分光为两路输出；
所述第一2x2波导耦合器(254)输出的两路光分别耦合到所述第一光电平衡探测器(260)的两个光探测器中。
17.根据权利要求2所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述FMCW激光雷达还包括聚焦光学透镜(700)，所述集成芯片(200)上还设有第三光波导(204)、第四光波导(205)、第五光波导(206)、信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪(270)和第二光电平衡探测器(280)；
所述第五光波导(206)的第一端连接集成芯片(200)的端面，所述第五光波导(206)的第二端所出射的光输入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪(270)的第二输入端口；所述聚焦光学透镜(700)布置在第五光波导(206)的第一端的入射光路上，且所述聚焦光学透镜(700)与外腔可调激光器A出射激光束L的位置位于集成芯片(200)的同一侧；
所述第三光波导(204)的第一端和第四光波导(205)的第一端分别连接可调波导滤波器(230)，所述可调波导滤波器(230)还具有以下特性：将由第一光波导(201)经可调波导滤波器(230)耦合到第三光波导(204)的光，以及由第二光波导(202)经可调波导滤波器(230)滤波耦合到第四光波导(205)的光，均记为过滤光；所述过滤光的光强具有与所述耦合透过光谱互补的光谱；
作为所述外腔可调激光器A的耦合端口，所述第三光波导(204)的第二端和第四光波导(205)的第二端中的任意一者出射的激光输入信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪(270)的第一输入端口；
所述信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪(270)的结构包括：从信号解调马赫-曾德尔波导干涉仪(270)的第一输入端口和第二输入端口输入的光，在第二2x2波导耦合器(271)中会合并混合，再分光为两路耦合到第三波导臂(272)和第四波导臂(273)中，继而在第三2x2波导耦合器(274)中会合并混合，再分光为两路输出；
所述第三2x2波导耦合器(274)输出的两路光分别耦合到所述第二光电平衡探测器(280)的两个光探测器中。
18.根据权利要求1至15任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述发光增益芯片(100)发出的光经其光波导(101)通过端面波导对接耦合方式耦合到集成芯片(200)的光波导中，即：所述集成芯片(200)设有刻槽(200c)，所述发光增益芯片(100)倒装贴片在该刻槽(200c)内，所述发光增益芯片(100)的右端面(100b)镀有光学抗反射增透膜；所述第一光波导(201)或第二光波导(202)的端面镀有光学抗反射增透膜并延伸至刻槽(200c)，以与所述发光增益芯片(100)发出光的光波导(101)在发光增益芯片(100)的右端面(100b)对接耦合，所述发光增益芯片(100)的左端面(100a)镀有反射率高过预定值的反射膜作为所述外腔可调激光器A的另一反馈镜。
19.根据权利要求1至15任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述发光增益芯片(100)发出的光通过瞬逝波耦合方式耦合到集成芯片(200)的光波导中，即：所述发光增益芯片(100)倒装贴片在集成芯片(200)的表面，且所述发光增益芯片(100)的光波导(101)与所述第一光波导(201)或第二光波导(202)相接，使得发光增益芯片(100)发出的光经其光波导(101)通过光学瞬逝波耦合到第一光波导(201)或第二光波导(202)中。
20.根据权利要求1至15任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述发光增益芯片(100)为III-V化合物半导体有源增益芯片或光源芯片。
21.根据权利要求1至15任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述集成芯片(200)为硅光集成芯片或无源光子集成芯片。
22.根据权利要求1至15任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述集成芯片(200)的第二端面(200b)镀有宽带光学抗反射增透膜。
23.根据权利要求2至15任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述波导相位调谐控制区(220)将光子在外腔可调激光器A内的环行光程控制为外腔可调激光器A出射的激光束L的波长整数倍的方式，为：所述集成芯片(200)在波导相位调谐控制区(220)附近安装有第一金属电极，由所述第一金属电极通过热光效应或电光效应来改变构成所述波导相位调谐控制区(220)的相应光波导的光折射率，以改变传输通过波导相位调谐控制区(220)的光的相位。
24.根据权利要求2至15任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述可调波导滤波器(230)同步调节全部透过峰(230a)的波峰波长的方式，为：所述集成芯片(200)在可调波导滤波器(230)附近安装有第二金属电极，由所述第二金属电极通过热光效应或电光效应来改变构成所述可调波导滤波器(230)的相应光波导的光折射率，以改变所述可调波导滤波器(230)的共振频率。
25.根据权利要求1至15任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述可调波导滤波器(230)为：可调波导环形光学共振滤波器、取样波导光栅、波导布拉格光栅、具有周期性透射峰的波导透射光栅、超结构波导光栅、系列波导MZI干涉仪中的任意一者。
26.根据权利要求1至15任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述光学滤波反馈器(400)为：薄膜光学反射滤波器、宽带衍射光栅、光学超表面器件中的任意一者或任意多者的组合。
27.根据权利要求2至12任意一项所述基于芯片集成的FMCW激光雷达，其特征在于：所述光学滤波反馈器(400)由薄膜光学通道透射滤波器(410)和薄膜光学宽带反射滤波器(420)组成，且所述薄膜光学通道透射滤波器(410)和薄膜光学宽带反射滤波器(420)依次布置在所述准直光学透镜(300)的出射光路上，所述薄膜光学通道透射滤波器(410)的光轴相对准直光学透镜(300)的光轴具有倾斜角度，所述薄膜光学宽带反射滤波器(420)光轴与准直光学透镜(300)的光轴共轴；
所述薄膜光学通道透射滤波器(410)仅能透射处于透射带内的光，所述透射带具有固定的透射带中心波长，且所述透射带的透射波长带宽TB小于所述自由光谱范围FSR；
所述薄膜光学宽带反射滤波器(420)能够对入射光沿入射方向进行原路反射。
CN202310313406.4A 2022-06-30 2023-03-28 一种基于芯片集成的fmcw激光雷达 Active CN116577804B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2023/088893 WO2024001437A1 (zh) 2022-06-30 2023-04-18 一种基于芯片集成的fmcw激光雷达

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2022107553363 2022-06-30
CN202210755336 2022-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116577804A CN116577804A (zh) 2023-08-11
CN116577804B true CN116577804B (zh) 2023-12-05

Family

ID=87544244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310313406.4A Active CN116577804B (zh) 2022-06-30 2023-03-28 一种基于芯片集成的fmcw激光雷达

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN116577804B (zh)
WO (1) WO2024001437A1 (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1839523A (zh) * 2003-09-30 2006-09-27 皮雷利&C.有限公司 外腔可调谐激光器的波长控制
CN102646927A (zh) * 2012-04-11 2012-08-22 四川马尔斯科技有限责任公司 基于波导反射光栅阵列的波长可调谐外腔激光器
CN104104011A (zh) * 2014-08-08 2014-10-15 武汉光迅科技股份有限公司 一种宽带可调谐激光器
WO2016095265A1 (zh) * 2014-12-19 2016-06-23 武汉光迅科技股份有限公司 一种基于阵列波导光栅的混合集成外腔可调激光器
CN106785882A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 武汉光迅科技股份有限公司 一种高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器
CN110112652A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 中国科学院半导体研究所 外腔可调谐激光器及波长调谐方法
CN113557643A (zh) * 2019-03-01 2021-10-26 新飞通光电公司 硅光子外腔可调谐激光器的波长控制方法
CN113629486A (zh) * 2020-05-06 2021-11-09 宁波飞芯电子科技有限公司 一种外腔激光器
CN113900312A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 苏州旭创科技有限公司 硅基可调滤波器、激光器及光模块

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7257142B2 (en) * 2004-03-29 2007-08-14 Intel Corporation Semi-integrated designs for external cavity tunable lasers
ES2539119T3 (es) * 2007-10-09 2015-06-26 Windar Photonics A/S Sistema LIDAR coherente basado en láser y amplificador semiconductor
US11675078B2 (en) * 2016-10-06 2023-06-13 GM Global Technology Operations LLC LiDAR system
JP7489992B2 (ja) * 2019-01-25 2024-05-24 シルク テクノロジーズ インコーポレイティッド Ｌｉｄａｒシステムにおける出力信号の操縦
CN109991582B (zh) * 2019-03-13 2023-11-03 上海交通大学 硅基混合集成激光雷达芯片系统
EP4090992A4 (en) * 2020-01-13 2024-01-31 SILICON-ASSISTED ENCAPSULATION OF HIGH-POWER EMBEDDED SOA NETWORK
US11581703B2 (en) * 2020-09-20 2023-02-14 Silc Technologies, Inc. External cavity laser with a phase shifter
CN114024193B (zh) * 2021-10-27 2024-03-19 华中科技大学 一种基于薄膜铌酸锂的高速线性调频外腔激光器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1839523A (zh) * 2003-09-30 2006-09-27 皮雷利&C.有限公司 外腔可调谐激光器的波长控制
CN102646927A (zh) * 2012-04-11 2012-08-22 四川马尔斯科技有限责任公司 基于波导反射光栅阵列的波长可调谐外腔激光器
CN104104011A (zh) * 2014-08-08 2014-10-15 武汉光迅科技股份有限公司 一种宽带可调谐激光器
WO2016095265A1 (zh) * 2014-12-19 2016-06-23 武汉光迅科技股份有限公司 一种基于阵列波导光栅的混合集成外腔可调激光器
CN106785882A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 武汉光迅科技股份有限公司 一种高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器
CN113557643A (zh) * 2019-03-01 2021-10-26 新飞通光电公司 硅光子外腔可调谐激光器的波长控制方法
CN110112652A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 中国科学院半导体研究所 外腔可调谐激光器及波长调谐方法
CN113629486A (zh) * 2020-05-06 2021-11-09 宁波飞芯电子科技有限公司 一种外腔激光器
CN113900312A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 苏州旭创科技有限公司 硅基可调滤波器、激光器及光模块

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
波长可调谐半导体激光器的设计及其制造工艺;韩亮;中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑(第8期);I135-27 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024001437A1 (zh) 2024-01-04
CN116577804A (zh) 2023-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI789377B (zh) 用於提供光束動態操控之半導體光子電路及方法
US11650296B2 (en) Optical sensing based on wavelength division multiplexed (WDM) light at different wavelengths in light detection and ranging LiDAR systems
US20210181310A1 (en) Chip-scale silicon-based hybrid-integrated lidar system
CN106785882B (zh) 一种高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器
US20220050187A1 (en) Scan-less 3d optical sensing devices and associated lidar based on stacking of integrated photonic chips, wavelength division demultiplexing and position-to-angle conversion of a lens
US20170353001A1 (en) Tunable laser
Wu et al. Multi-beam optical phase array for long-range LiDAR and free-space data communication
CN115548870A (zh) 一种频率可调谐的半导体激光器
CN116577804B (zh) 一种基于芯片集成的fmcw激光雷达
Misugi et al. Compact and low power-consumption solid-state two-dimensional beam scanner integrating a passive optical phased array and hybrid wavelength-tunable laser diode
KR20210150225A (ko) 파장 가변 레이저 광원 및 이를 포함하는 광 조향 장치
US20220326357A1 (en) Photonic integrated circuit and light detection and ranging system
TW202311791A (zh) 光子積體電路以及光偵測及測距系統
KR102614185B1 (ko) 폴리머 광ic 기반 레이저 집적형 이차원 빔스캐너 및 그의 제조 방법
CN116345298B (zh) 外腔半导体激光器及反射式半导体光学放大器的芯片集成
US20230388018A1 (en) Optical transceiver
TW202333430A (zh) 提供一寬頻啁啾雷射訊號的方法、可調頻固態雷射裝置及高解析度快速響應光達成像系統
Avraam et al. Advanced concept of a photonic integrated circuit microlidar for navigation, landing and debris detection
CN118033601A (zh) 一种用于激光雷达的光收发器件
JPH02159786A (ja) レーザ装置及び周波数多重光通信システム
Microwave et al. NASA Integrated Photonics
KR20140109783A (ko) Amzi-fp 필터 집적 파장가변 레이저다이오드 장치
JPH03282433A (ja) 波長変換デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant