用于超宽视场和 4D 传感的 SiN-on-SOI 光学相控阵激光雷达
光学
2024-05-14 v1 应用物理
摘要
三维（3D）成像技术正在助力自动驾驶汽车构建智能系统。以全固态配置为特征的光学相控阵（OPAs）正成为 3D 成像的一种有前景的解决方案。然而，大多数最先进的 OPA 通常在视场（FoV）边缘遭受严重的功率衰减，导致有效 FoV 受限并恶化 3D 成像质量。在此，我们协同链式光栅天线和游标概念，设计了一种新型 OPA，以实现创纪录的 160°宽 FoV 3D 成像。得益于链式天线，该 OPA 在 160°FoV 内表现出小于 3-dB 的波束功率变化。此外，两个具有不同间距的 OPA 被单片集成，形成准同轴游标 OPA 收发器。借助链式天线提供的平坦波束功率分布，该 OPA 在任意偏转角下均表现出均匀的波束质量。卓越的波束偏转性能使该 OPA 能够基于调频连续波（FMCW）激光雷达方案完成 160°宽 FoV 3D 成像。测距精度为 5.5 毫米。此外，该 OPA 还应用于速度测量以实现 4D 传感。据我们所知，这是首次在 3D 成像中实验实现游标 OPA 激光雷达以达到如此显著的 FoV。
引用
@article{arxiv.2401.04335,
title = {SiN-on-SOI Optical Phased Array LiDAR for Ultra-Wide Field of View and 4D Sensing},
author = {Baisong Chen and Yingzhi Li and Qijie Xie and Quanxin Na and Min Tao and Ziming Wang and Zihao Zhi and Heming Hu and Xuetong Li and Huan Qu and Yafang He and Xiaolong Hu and Guoqiang Lo and Junfeng Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.04335},
year = {2024}
}
备注
18 pages with 13 figures