CN117055062A - 基于连续波调频的片上激光雷达系统 - Google Patents

基于连续波调频的片上激光雷达系统 Download PDF

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CN117055062A CN202311004388.8A CN202311004388A CN117055062A CN 117055062 A CN117055062 A CN 117055062A CN 202311004388 A CN202311004388 A CN 202311004388A CN 117055062 A CN117055062 A CN 117055062A
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Abstract

本申请涉及一种基于连续波调频的片上激光雷达系统，将连续波调频和高速调制的片上波束引导结合，通过设置光源装置发出多束入射光，通过设置输入及混频装置对入射光进行调制，生成探测光信号和本振光信号，通过设置集成于光学芯片上的片上收发结构接收探测光信号并以不同方向朝待探测区域发射，通过设置光电接收装置接收由待探测物体反射回来的回波光信号并将本振光信号和回波光信号进行线性调频及混频探测，得出待测物体的距离信息和径向速度信息，不需要设置片外的透镜系统，且片上不需要设置大量的发射结构，结构简单成本低且调制速度快，更为重要的是兼具连续波调频技术的探测距离远，抗干扰能力强，不需要高峰值功率等特点。

Description

基于连续波调频的片上激光雷达系统
技术领域
本申请涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种基于连续波调频的片上激光雷达系统。
背景技术
传统波束引导激光雷达主要利用焦平面扫描来实现。通过将发射端放置在透镜的焦平面上，将不同位置出射的光信号发射到不同的方向上，从而完成空间上的扫描。
然而，传统方案需要采用片外的透镜系统，同时片上需要大量距离极小的发射结构来得到较高的精度，这为波束引导激光雷达的制造和设计带来了很大的困难。
发明内容
基于此，有必要针对传统波束引导激光雷达采用片外的透镜系统，同时片上需要大量距离极小的发射结构来得到较高的精度，为波束引导激光雷达的制造和设计带来了很大的困难的问题，提供一种基于连续波调频的片上激光雷达系统。
本申请提供一种基于连续波调频的片上激光雷达系统，包括：
光源装置，用于发出入射光；
输入及混频装置，用于接收光源装置发出的入射光并对入射光进行调制，生成两路侧边带信号，将其中一路侧边带信号作为探测光信号，另一路侧边带信号作为本振光信号；
片上收发结构，集成于一个光学芯片上，用于接收所述输入及混频装置发出的探测光信号并以不同方向朝待探测区域发射；待探测物体位于所述待探测区域内；
光电接收装置，用于接收由待探测物体反射回来的回波光信号并将本振光信号和回波光信号进行线性调频及混频探测，得出待测物体的距离信息和径向速度信息；
处理端，与所述光电接收装置通信连接，用于接收光电接收装置发送的待测物体的距离信息和径向速度信息；
所述片上收发结构包括散射装置和至少一个输入波导，每一个输入波导与所述散射装置连接，每一个输入波导用于接收光源装置发射的一束入射光并将该束入射光传输至散射装置；
所述散射装置包括边缘层和核心层；所述核心层为圆柱体结构，所述边缘层为围绕所述核心层的外圆周表面，且贴紧所述核心层设置的圆环结构；所述核心层的底面与所述边缘层的底面平齐，所述核心层的高度大于或等于所述边缘层的高度；每一个输入波导均与所述边缘层固定连接；
所述核心层包括镂空层和填充层；所述镂空层设置为镂空形状；所述填充层填充于所述镂空层的缝隙处；所述镂空层与所述填充层紧密结合，以形成所述核心层；所述边缘层的折射率大于所述填充层的折射率，所述填充层的折射率大于1.1，所述镂空层的折射率大于所述填充层的折射率且所述镂空层的折射率小于或等于所述边缘层的折射率。
进一步地，所述光源装置包括：
激光器，用于发射入射光。
进一步地，所述片上收发结构还包括：
分束器，与所述输入及混频装置通过光路连接，用于将所述输入及混频装置输出的一路探测光信号分束为多路探测光信号；每一个输入波导均与所述分束器通过光路连接，每一个输入波导接收一路探测光信号；
至少一个调制器；每一个输入波导上承载一个调制器，所述调制器用于调整输入波导中探测光信号的振幅和相位。
进一步地，所述分束器包括：
第一分束器，包括第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口；所述第一输入端口与所述激光器通过光路连接；
第二分束器，包括第三输入端口和多个第三输出端口；所述第三输入端口与所述第一输出端口通过光路连接；每一个第三输出端口与一个输入波导通过光路连接；
第三分束器，包括第四输入端口、第五输入端口和第四输出端口；所述第四输入端口与所述第二输入端口通过光路连接，所述第五输入端口与所述第二输出端口通过光路连接，所述第四输出端口与所述光电接收装置通过光路连接。
进一步地，所述光电接收装置包括：
光电探测器，与多模干涉器所述第四输出端口通过光路连接。
进一步地，自第一输入端口输入至第一分束器，且从第二输出端口输出的探测光信号的光流量占比，大于自第一输入端口输入至第一分束器，且从第一输入端口输出的入射光的光流量占比；
自第一输出端口输入至第一分束器，且从第二输入端口输出的回波光信号的光流量占比，大于自第一输出端口输入至第一分束器，且从第一输入端口输出的回波光信号的光流量占比。
进一步地，自第五输入端口输入至第三分束器，且从第四输出端口输出的探测光信号的光流量占比，大于自第四输入端口输入至第三分束器，且从第四输出端口输出的回波光信号的光流量占比。
进一步地，所述输入及混频装置包括：
线性调频用分束器，与激光器通过光路连接，
马赫曾德尔调制器，一端与线性调频用分束器连接，另一端与所述所述所述第一分束器的第一输入端口通过光路连接。
进一步地，所述待测物体的距离信息依据公式1得出，所述待测物体的径向速度信息依据公式2得出；
其中，r为待测物体与片上收发结构之间的距离，Vr为待测物体的径向速度，Δf0为线性调频信号的频率振幅，Δf1为混频之后在一个周期内前半周期的频差，Δf2为混频之后在一个周期内后半周期的频差，T为线性调频信号的周期，c为光速。
进一步地，所述基于连续波调频的片上激光雷达系统，还包括：
片外透镜系统，设置于所述片上收发结构和所述光电接收装置之间，所述光学芯片设置于所述片外透镜系统的焦平面之上；所述片外透镜系统由一个透镜或多个透镜组合构成；所述片外透镜系统的直径大于2f×tan(θ/2)，f为所述片外透镜系统的焦距，θ为片上收发结构的最大视场角。
本申请涉及一种基于连续波调频的片上激光雷达系统，将连续波调频和高速调制的片上波束引导结合，通过设置光源装置发出多束入射光，通过设置输入及混频装置对入射光进行调制，生成探测光信号和本振光信号，通过设置集成于光学芯片上的片上收发结构接收探测光信号并以不同方向朝待探测区域发射，通过设置光电接收装置接收由待探测物体反射回来的回波光信号并将本振光信号和回波光信号进行线性调频及混频探测，得出待测物体的距离信息和径向速度信息，不需要设置片外的透镜系统，且片上不需要设置大量的发射结构，结构简单成本低且调制速度快，更为重要的是兼具连续波调频技术的探测距离远，抗干扰能力强，不需要高峰值功率等特点。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的基于连续波调频的片上激光雷达系统的结构示意图。
图2为本申请一实施例提供的基于连续波调频的片上激光雷达系统中的一种实施方式的片上收发结构的结构示意图。
图3为图2示出的片上收发结构中的散射装置的剖视图。
图4为本申请一实施例提供的基于连续波调频的片上激光雷达系统中的一种实施方式的片上收发结构的结构示意图。
图5为图4示出的片上收发结构中的散射装置的剖视图。
图6为本申请一实施例提供的基于连续波调频的片上激光雷达系统的结构示意图。
图7为本申请一实施例提供的基于连续波调频的片上激光雷达系统的结构示意图。
图8为本申请一实施例提供的基于连续波调频的片上激光雷达系统中的回波光信号和本振光信号的波形比对图。
附图标记：
10-光源装置；110-激光器；20-输入及混频装置；
210-线性调频用分束器；220-马赫曾德尔调制器；30-片上收发结构；
310-散射装置；311-边缘层；311a-边缘层的底面；312-核心层；
312a-核心层的底面；313-镂空层；314-填充层；320-输入波导；
330-分束器；331-第一分束器；331a-第一输入端口；331b-第二输入端口；
331c-第一输出端口；331d-第二输出端口；332-第二分束器；
332a-第三输入端口；332b-第三输出端口；333-第三分束器；
333a-第四输入端口；333b-第五输入端口；333c-第四输出端口；
340-调制器；40-光电接收装置；410-光电探测器；50-处理端；
60-光学芯片；70-待探测区域；80-待探测物体；90-片外透镜系统。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供一种基于连续波调频的片上激光雷达系统。
如图1所示，在本申请的一实施例中，所述基于连续波调频的片上激光雷达系统包括光源装置10、输入及混频装置20、片上收发结构30、光电接收装置40和处理端50。
光源装置10用于发出入射光。输入及混频装置20用于接收光源装置10发出的入射光并对入射光进行调制，生成两路侧边带信号，将其中一路侧边带信号作为探测光信号，另一路侧边带信号作为本振光信号。片上收发结构30集成于一个光学芯片60上。片上收发结构30用于接收所述输入及混频装置20发出的探测光信号并以不同方向朝待探测区域70发射。所述待探测物体80位于所述待探测区域70内。光电接收装置40用于接收由待探测物体80反射回来的回波光信号并将本振光信号和回波光信号进行线性调频及混频探测，得出待探测物体80的距离信息和径向速度信息。处理端50与所述光电接收装置40通信连接。处理端50用于接收光电接收装置40发送的待探测物体80的距离信息和径向速度信息。
如图2和图3所示，所述散射装置310包括边缘层311和核心层312。所述核心层312为圆柱体结构，所述边缘层311为围绕所述核心层312的外圆周表面，且贴紧所述核心层312设置的圆环结构。所述核心层312的底面312a与所述边缘层311的底面311a平齐，所述核心层312的高度大于或等于所述边缘层311的高度。每一个输入波导320均与所述边缘层311固定连接。
所述核心层312包括镂空层313和填充层314。所述镂空层313设置为镂空形状。所述填充层314填充于所述镂空层313的缝隙处。所述镂空层313与所述填充层314紧密结合，以形成所述核心层312。所述边缘层311的折射率大于所述填充层314的折射率，所述填充层314的折射率大于1.1，所述镂空层313的折射率大于所述填充层314的折射率且所述镂空层313的折射率小于或等于所述边缘层311的折射率。
本申请的片上收发结构30的核心层312是集成于片上的，免去设置额外光路的麻烦，因此使得整个散射装置310的尺寸非常小。所述边缘层311的高度位于大于等于100纳米且小于等于2微米之间的数值范围内。所述核心层312的高度与所述边缘层311的高度的高度差位于大于等于100纳米且小于等于3微米的数值范围内。
如图2所示，所述核心层312为圆柱体结构。所述边缘层311为围绕所述核心层312的外圆周表面，且贴紧所述核心层312设置的圆环结构。这是因为圆柱体结构较为紧凑，输入波导320与边缘层311连接更为灵活。
所述边缘层311的折射率大于所述填充层314的折射率，所述填充层314的折射率大于1，所述镂空层313的折射率大于所述填充层314的折射率且所述镂空层313的折射率小于或等于所述边缘层311的折射率。
可选地，所述边缘层311和所述镂空层313均由二氧化硅制成，所述填充层314由单晶硅制成，一方面满足了上述的要求，更要重要的是，以二氧化硅和单晶硅为材料加工片上光学结构的加工技术成熟，成本低。
如图2和图3所示，当核心层312的高度大于所述边缘层311的高度时，可以理解，由于所述核心层312212的底面与所述边缘层311的底面平齐，因此此时核心层312相对于边缘层311的顶面凸起一定高度，凸起部分的高度为核心层312的高度与边缘层311的高度之间的高度差。
如图4和图5所示，当核心层312的高度等于所述边缘层311的高度时，边缘层311的顶面和核心层312的顶面平齐。可选地，当核心层312的高度等于所述边缘层311的高度时，可以认为是对一整块边缘层311进行刻蚀，进而产生镂空层313和镂空层313的缝隙，再向镂空层313的缝隙填充材料，最终形成填充层314。
如图6所示，在本申请的一实施例中，所述光源装置10包括激光器110。激光器110用于发射入射光。
具体地，激光器110可以是片外的，也可以是片上集成的，通过电信号进行控制。
请继续参阅图6，在本申请的一实施例中，所述片上收发结构30还包括分束器330和至少一个调制器340。
分束器330与所述输入及混频装置20通过光路连接。分束器330用于将所述输入及混频装置20输出的一路探测光信号分束为多路探测光信号。每一个输入波导320均与所述分束器330通过光路连接。每一个输入波导320接收一路探测光信号。
每一个输入波导320上承载一个调制器340，所述调制器340用于调整输入波导320中探测光信号的振幅和相位。
具体地，调制器340的总数量与输入波导320的总数量相同。
在本申请的一实施例中，所述分束器330包括第一分束器330、第二分束器333分束器330和第三分束器333。
第一分束器330包括第一输入端口331a、第二输入端口331b、第一输出端口331c和第二输出端口331d。所述第一输入端口331a与所述激光器110通过光路连接。
第二分束器332包括第三输入端口332a和多个第三输出端口332b。所述第三输入端口332a与所述第一输出端口331c通过光路连接。每一个第三输出端口332b与一个输入波导320通过光路连接；
第三分束器333包括第四输入端口333a、第五输入端口333b和第四输出端口333c。所述第四输入端口333a与所述第二输入端口331b通过光路连接。所述第五输入端口333b与所示第二输出端口331d通过光路连接。所述第四输出端口333c与所述光电接收装置40通过光路连接。
具体地，第一分束器330、第二分束器333分束器330和第三分束器333分束器330可以均为多模干涉器(multi-mode interferometer，MMI)。
第二分束器333分束器330，包括第三输入端口332a和多个第三输出端口332b。第二输出端口331d的数量和输入波导320的数量相等。
激光器110发出入射光后先进入输入及混频装置20，输入及混频装置20对入射光进行调制，生成两路侧边带信号，将其中一路侧边带信号作为探测光信号，另一路侧边带信号作为本振光信号。本振光信号直接传输入光电接收装置40。探测光信号则进入第一分束器331进行分光，然后进入第二分束器332中再进行分光，分为多路探测光信号后进入各个输入波导320。各个输入波导320上载有调制器340(调制器340包括相位调制器340和强度调制器340)，探测光信号通过散射装置310向外进行发射。通过配置调制器340的具体参数，可以对各路探测光信号进行相位和强度的调制，可以实现从散射装置310射出，且向各个方向发射的功能，从而进行对待探测区域70的扫描。多路探测光信号被待探测物体80反射后，产生多路回波光信号，被散射装置310重新接收，经过各个输入波导320返回至第二分束器332，再进入第一分束器331，再进入第三分束器333，最终进入光电接收装置40。光电接收装置40将本振光信号和回波光信号进行线性调频及混频探测，得出待测物体的距离信息和径向速度信息。
本实施例中，第三分束器333为混频设备，用于实现混频功能。
在本申请的一实施例中，所述光电接收装置40包括光电探测器410。光电探测器410与所述第四输出端口333c通过光路通信连接。
具体地，本振光信号和回波光信号输入第三分束器333中，利用第三分束器333进行混频，再通过光电探测器410转化为混频电信号发送至处理端50，混频电信号包括待测物体的距离信息和径向速度信息。
在本申请的一实施例中，自第一输入端口331a输入至第一分束器330，且从第二输出端口331d输出的探测光信号的光流量占比，大于自第一输入端口331a输入至第一分束器330，且从第一输入端口331a输出的入射光的光流量占比；
自第一输出端口331c输入至第一分束器330，且从第二输入端口331b输出的回波光信号的光流量占比，大于自第一输出端口331c输入至第一分束器330，且从第一输入端口331a输出的回波光信号的光流量占比。
具体地，举例说明，设自第一输入端口331a输入至第一分束器330，且从第二输出端口331d输出的探测光信号的光流量占比为A％，那么自第一输入端口331a输入至第一分束器330，且从第一输入端口331a输出的入射光的光流量占比就为1-A％。A大于0且小于100。
由于回波光信号会被散射装置310接收，经过输入波导320返回至第二分束器333，再进入第一分束器330，再进入第三分束器333，最终进入光电接收装置40，而光路具有对称性，自第一输出端口331c输入至第一分束器330，且从第二输入端口331b输出的回波光信号的光流量占比为A％，自第一输入端口331a输入至第一分束器330，且从第一输入端口331a输出的入射光的光流量占比就为1-A％。
取较大的a值，会减少回波光信号的损耗，可以提高接收回波光信号的灵敏度，提高探测距离。因此我们本实施例中设置了自第一输入端口331a输入至第一分束器330，且从第二输出端口331d输出的探测光信号的光流量占比，大于自第一输入端口331a输入至第一分束器330，且从第一输入端口331a输出的入射光的光流量占比，即使得A％大于1-A％。这会引起输入光进入第二分束器333分束器330的损耗增加，不过这可以通过提高入射光的功率来弥补，这是较为容易的。这种做法的好处是可以保证混频后信号的质量，提高探测距离。
在本申请的一实施例中，自第五输入端口333b输入至第三分束器333，且从第四输出端口333c输出的探测光信号的光流量占比，大于自第四输入端口333a输入至第三分束器333，且从第四输出端口333c输出的回波光信号的光流量占比。
具体地，承接上一个实施例可知，自第五输入端口333b输入至第三分束器333，且从第四输出端口333c输出的探测光信号的光流量占比为A％。自第四输入端口333a输入至第三分束器333，且从第四输出端口333c输出的回波光信号的光流量占比为1-A％。
如果设探测光信号的强度为I1，回波光信号的强度为I2，那么可以得知，从第四输出端口333c进入光电接收装置40的光信号中，探测光信号的强度为(1-A％)×A％×I1，回波光信号的强度为(A％)2×I2。
在本申请的一实施例中，所述输入及混频装置20包括线性调频用分束器210和马赫曾德尔调制器220。线性调频用分束器210与激光器110通过光路连接。
马赫曾德尔调制器220的一端与线性调频用分束器210连接。马赫曾德尔调制器220的另一端与所述第一分束器331的第一输入端口331a通过光路连接。
具体地，马赫曾德尔调制器220(Mach Zehnder Modulator)是利用马赫-曾德尔干涉效应和电光效应制成的光学调制器。是将输入光分成相等的两路信号，它们的相位随外加的电信号变化，使干涉合波后的光强度也随电信号而变化而实现光强的调制。
输入及混频装置20对从所述的激光器110输入的光信号进行调制，形成载波抑制边带分离的线性调频信号，一侧边带信号作为探测光信号，另一侧边带信号作为本振光信号。
如图8所示，在本申请的一实施例中，所述待测物体的距离信息依据公式1得出，所述待测物体的径向速度信息依据公式2得出。
其中，r为待探测物体80与片上收发结构30之间的距离。Vr为待探测物体80的径向速度。Δf0为线性调频信号的频率振幅。Δf1为混频之后在一个周期内前半周期的频差。Δf2为混频之后在一个周期内后半周期的频差。T为线性调频信号的周期。c为光速。
具体地，r待探测物体80与片上收发结构30之间的距离即所述待探测物体80的距离信息。待探测物体80的径向速度Vr即所述待探测物体80的径向速度信息。片上收发结构30的尺寸很小，小于测量的精度，所以不必要定义待探测物体80和片上收发结构30某一个点的距离。可以理解，将待探测物体80的整理可以类比于近似一个点，将片上收发结构30的整体类比于近似一个点，r为这两个点之间的直线距离。
如图7所示，在本申请的一实施例中，基于连续波调频的片上激光雷达系统还包括片外透镜系统90。片外透镜系统90设置于所述片上收发结构30和所述光电接收装置40之间，所述光学芯片60设置于所述片外透镜系统90的焦平面之上。所述片外透镜系统90由一个透镜或多个透镜组合构成；所述片外透镜系统90的直径大于2f×tan(θ/2)，f为所述片外透镜系统90的焦距，θ为片上收发结构30的最大视场角。
具体地，本实施例利用片外透镜系统90进行焦平面波束引导。片上收发结构30的最大视场角可以为60度。
前面介绍的所有实施例是直接波束引导，是通过片上收发结构30向不同方向(不同的θ和)直接向待探测区域70发射入射光信号。
而本实施例，是片上收发结构30向片外透镜系统90的不同位置发射入射光信号，然后经片外透镜系统90折射再发送至待探测区域70。入射光信号在向片外透镜系统90的焦平面上的不同位置是对应于片外透镜系统90不同的出射角度，从而完成扫描。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，各方法步骤也并不做执行顺序的限制，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，包括：
光源装置，用于发出入射光；
输入及混频装置，用于接收光源装置发出的入射光并对入射光进行调制，生成两路侧边带信号，将其中一路侧边带信号作为探测光信号，另一路侧边带信号作为本振光信号；
片上收发结构，集成于一个光学芯片上，用于接收所述输入及混频装置发出的探测光信号并以不同方向朝待探测区域发射；待探测物体位于所述待探测区域内；
光电接收装置，用于接收由待探测物体反射回来的回波光信号并将本振光信号和回波光信号进行线性调频及混频探测，得出待测物体的距离信息和径向速度信息；
处理端，与所述光电接收装置通信连接，用于接收光电接收装置发送的待测物体的距离信息和径向速度信息；
所述片上收发结构包括散射装置和至少一个输入波导，每一个输入波导与所述散射装置连接，每一个输入波导用于接收光源装置发射的一束入射光并将该束入射光传输至散射装置；
所述散射装置包括边缘层和核心层；所述核心层为圆柱体结构，所述边缘层为围绕所述核心层的外圆周表面，且贴紧所述核心层设置的圆环结构；所述核心层的底面与所述边缘层的底面平齐，所述核心层的高度大于或等于所述边缘层的高度；每一个输入波导均与所述边缘层固定连接；
所述核心层包括镂空层和填充层；所述镂空层设置为镂空形状；所述填充层填充于所述镂空层的缝隙处；所述镂空层与所述填充层紧密结合，以形成所述核心层；所述边缘层的折射率大于所述填充层的折射率，所述填充层的折射率大于1.1，所述镂空层的折射率大于所述填充层的折射率且所述镂空层的折射率小于或等于所述边缘层的折射率。
2.根据权利要求1所述的基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，所述光源装置包括：
激光器，用于发射入射光。
3.根据权利要求2所述的基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，所述片上收发结构还包括：
分束器，与所述输入及混频装置通过光路连接，用于将所述输入及混频装置输出的一路探测光信号分束为多路探测光信号；每一个输入波导均与所述分束器通过光路连接，每一个输入波导接收一路探测光信号；
至少一个调制器；每一个输入波导上承载一个调制器，所述调制器用于调整输入波导中探测光信号的振幅和相位。
4.根据权利要求3所述的基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，所述分束器包括：
第一分束器，包括第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口；所述第一输入端口与所述激光器通过光路连接；
第二分束器，包括第三输入端口和多个第三输出端口；所述第三输入端口与所述第一输出端口通过光路连接；每一个第三输出端口与一个输入波导通过光路连接；
第三分束器，包括第四输入端口、第五输入端口和第四输出端口；所述第四输入端口与所述第二输入端口通过光路连接，所述第五输入端口与所述第二输出端口通过光路连接，所述第四输出端口与所述光电接收装置通过光路连接。
5.根据权利要求4所述的基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，所述光电接收装置包括：
光电探测器，与所述第四输出端口通过光路连接。
6.根据权利要求5所述的基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，自第一输入端口输入至第一分束器，且从第二输出端口输出的探测光信号的光流量占比，大于自第一输入端口输入至第一分束器，且从第一输入端口输出的入射光的光流量占比；
自第一输出端口输入至第一分束器，且从第二输入端口输出的回波光信号的光流量占比，大于自第一输出端口输入至第一分束器，且从第一输入端口输出的回波光信号的光流量占比。
7.根据权利要求6所述的基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，自第五输入端口输入至第三分束器，且从第四输出端口输出的探测光信号的光流量占比，大于自第四输入端口输入至第三分束器，且从第四输出端口输出的回波光信号的光流量占比。
8.根据权利要求7所述的基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，所述输入及混频装置包括：
线性调频用分束器，与激光器通过光路连接，
马赫曾德尔调制器，一端与线性调频用分束器连接，另一端与所述第一分束器的第一输入端口通过光路连接。
9.根据权利要求7所述的基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，所述待测物体的距离信息依据公式1得出，所述待测物体的径向速度信息依据公式2得出；
其中，r为待测物体与片上收发结构之间的距离，Vr为待测物体的径向速度，Δf0为线性调频信号的频率振幅，Δf1为混频之后在一个周期内前半周期的频差，Δf2为混频之后在一个周期内后半周期的频差，T为线性调频信号的周期，c为光速。
10.根据权利要求9所述的基于连续波调频的片上激光雷达系统，其特征在于，还包括：
片外透镜系统，设置于所述片上收发结构和所述光电接收装置之间，所述光学芯片设置于所述片外透镜系统的焦平面之上；所述片外透镜系统由一个透镜或多个透镜组合构成；所述片外透镜系统的直径大于2f×tan(θ/2)，f为所述片外透镜系统的焦距，θ为片上收发结构的最大视场角。
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