CN111077508A

CN111077508A - 多光子芯片激光雷达系统架构

Info

Publication number: CN111077508A
Application number: CN201910940800.4A
Authority: CN
Inventors: T·J·塔尔迪; M·马尔奎恩; R·克雷默
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: CN111077508B; US20200103504A1

Abstract

公开了一种车辆、激光雷达系统和探测目标的方法。该激光雷达系统包括第一光子芯片、第二光子芯片、反射镜和处理器。第一光子芯片产生第一发射光束，第二光子芯片产生第二发射光束。反射镜将第一发射光束引导覆盖第一视场，并将第二发射光束引导覆盖第二视场，目标位于第一视场和第二视场中的至少一个视场中。处理器根据来自第一视场的第一反射和来自第二视场的第二反射中的至少一个来确定目标的参数。导航系统可用于基于目标的参数相对于目标导航车辆。

Description

多光子芯片激光雷达系统架构

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年10月2日提交的美国临时申请序列号62/740,136的权益，其内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本主题公开了涉及用于探测目标的系统和方法，尤其涉及在单个激光雷达系统中使用多个光子芯片。

背景技术

车辆可以使用激光雷达系统探测其环境中的目标。激光雷达系统可以包括带有激光器的光子芯片。激光从光子芯片发射并被目标反射。发射光和反射光之间的差异用于确定目标的各种参数，例如其距离、方位角、仰角和速度。旋转反射镜用于在选定的视场上扫描发射的激光，并将反射光返回光子芯片。因此，激光雷达系统的视场受到反射镜的振荡范围的限制。为了提高激光雷达系统的效率，需要尽可能扩大视场。

发明内容

在一个示例性实施例中，公开了一种探测目标的方法。该方法包括：经由反射镜将来自第一光子芯片的第一发射光束引导覆盖第一视场，经由反射镜将来自第二光子芯片的第二发射光束引导覆盖第二视场，其中目标处于第一视场和第二视场中的至少一个中，以及根据来自第一视场的、与第一发射光束相关的第一反射和来自第二视场的、与第二发射光束相关的第二反射中的至少一个确定目标的参数。

除了本文描述的一个或多个特征之外，该方法还包括经由反射镜在第一光子芯片处接收第一反射，以及经由反射镜在第二光子芯片处接收第二反射。该方法还包括使反射镜振荡使第一发射光束扫描过第一视场并使第二发射光束扫描过第二视场。该方法还包括相对于两个轴旋转反射镜。第一发射光束以第一入射角入射在反射镜上，第二发射光束以第二入射角入射在反射镜上。在各种实施例中，第一视场不同于第二视场。该方法还包括基于目标的参数相对于目标导航车辆。

在另一示例性实施例中，公开了一种激光雷达系统。激光雷达系统包括第一光子芯片、第二光子芯片、反射镜和处理器。第一光子芯片产生第一发射光束，第二光子芯片产生第二发射光束。反射镜接收第一发射光束和第二发射光束，并将第一发射光束引导覆盖第一视场，将第二发射光束引导覆盖第二视场，其中目标处于第一视场和第二视场中的至少一个中。处理器根据来自第一视场的、与第一发射光相关的第一反射和来自第二视场的、与第二发射光束相关的第二反射中的至少一个来确定目标的参数。

除了本文描述的一个或多个特征之外，反射镜将第一反射引导至第一光子芯片，并将第二反射引导至第二光子芯片。反射镜配置成进行振荡，以使第一发射光束扫描过第一视场并使第二发射光束扫描过第二视场。反射镜可以是微机电(MEMS)扫描器的部件，并且可以相对于两个轴旋转。第一发射光束以第一入射角入射在反射镜上，第二发射光束以第二入射角入射在反射镜上。在各种实施例中，第一视场不同于第二视场。激光雷达系统还包括导航系统，该导航系统配置成基于目标的参数相对于目标导航车辆。

在又一示例性实施例中，公开了一种车辆。该车辆包括激光雷达系统、处理器和导航系统。激光雷达系统包括第一光子芯片、第二光子芯片和反射镜。第一光子芯片配置成产生第一发射光束，第二光子芯片配置成产生第二发射光束。反射镜接收第一发射光束和第二发射光束，并将第一发射光束引导覆盖第一视场，将第二发射光束引导覆盖第二视场，其中目标处于第一视场和第二视场中的至少一个中。处理器根据来自第一视场的、与第一发射光束相关的第一反射和来自第二视场的、与第二发射光束相关的第二反射中的至少一个来确定目标的参数。导航系统基于目标的参数相对于目标导航车辆。

除了本文描述的一个或多个特征之外，反射镜将第一反射引导至第一光子芯片，并将第二反射引导至第二光子芯片。反射镜配置成进行振荡以使第一发射光束扫描过第一视场并使第二发射光束扫描过第二视场。反射镜可以是微机电(MEMS)扫描器的部件，并相对于两个轴旋转。第一发射光束以第一入射角入射在反射镜上，第二发射光束以第二入射角入射在反射镜上。在各种实施例中，第一视场不同于第二视场。

通过以下结合附图进行的详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。

附图说明

其他特征、优点和细节仅通过示例的方式出现在以下详细描述中，该详细描述参考附图，其中：

图1示出了适合使用激光雷达系统的车辆的平面图；

图2示出了适用于图1的车辆的示例性激光雷达系统的详图；

图3示出了图2的激光雷达系统的侧视图；

图4示出了可以代替图2的光子芯片供激光雷达系统使用的替代光子芯片；

图5示出了可以代替图2的光子芯片使用的另一替代光子芯片；

图6示出了锥形分布式布拉格反射(DBR)激光二极管；

图7示出了实施例中的主振荡器功率放大器(MOPA)的细节；

图8示出了使用集成双I&Q Mach-Zehnder调制器(MZM)的光学移频器；

图9示出了替代实施例中的光学移频器；

图10示出了供图2的激光雷达系统使用的自由空间光学器件和MEMS扫描器的替代配置；

图11示出了供图2的激光雷达系统使用的自由空间光学器件和MEMS扫描器的替代配置；

图12示出了多光子芯片激光雷达系统1200；以及

图13示出了使用图12的多光子芯片激光雷达系统1200产生的总视场1300和扫描模式。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。

根据示例性实施例，图1示出了适合使用图2的激光雷达系统200的车辆100的平面图。激光雷达系统200产生朝向目标110发射的发射光束102。目标110可以是车辆100外部的任何目标，例如，另一车辆、行人、电线杆等。由于目标110和发射光束102的相互作用而产生的反射光束104在激光雷达系统200处被接收回。处理器106控制激光雷达系统200的各种操作，例如，控制激光雷达系统200的光源等。处理器106还从激光雷达系统200接收与发射光束102和反射光束104之间的差异相关的数据，并根据该数据确定目标110的各种参数。各种参数可以包括目标110的距离或深度、方位位置、仰角、目标的多普勒(速度)等。车辆100还可以包括导航系统108，导航系统108使用这些参数来相对于目标110导航车辆100，以避免与目标110接触。虽然对车辆100进行了讨论，但是在各种实施例中，激光雷达系统200可以供其他装置使用，包括底盘控制系统和用于崎岖道路的前方或预处理车辆。

图2示出了适用于图1的车辆的示例性激光雷达系统200的详细图示。激光雷达系统200包括集成平台240和各种附加组件，集成平台240可以是硅平台。光子芯片202、自由空间光学器件204和微机电(MEMS)扫描器206设置在集成平台240上。

在各种实施例中，光子芯片202是扫描调频连续波(FMCW)激光雷达的一部分。在各种实施例中，光子芯片202可以是硅光子芯片。光子芯片202可以包括光源、波导和至少一个光电探测器。在一个实施例中，光子芯片202包括光源，例如，激光器210、第一波导212(本文也称为本地振荡器波导)、第二波导214(本文也称为返回信号波导)和一组光电探测器216a和216b。光子芯片202还包括一个或多个边缘耦合器218、220，用于控制光输入到相关波导中。边缘耦合器可以是模斑转换器、光栅或用于在自由空间传播和波导内传播之间转换光的任何其他合适的装置。在选定位置，第一波导212和第二波导214彼此靠近，以形成多模干涉(MMI)耦合器226。

激光器210是光子芯片202的集成组件。激光器210可以是任何单频激光器，其可以调频并且可以产生选定波长的光，例如，被认为对人眼安全的波长(例如，1550纳米(nm))。激光器210包括正面210a和背面210b。来自激光器210的大部分能量经由光子芯片202的正面210a和第一孔径222(发射孔径)发射到自由空间。来自激光器的相对较小百分比的能量(也称为泄漏能量)经由背面210b离开激光器210，并被引导至第一波导212中。

用作本地振荡器光束的泄漏能量可以变化，因此，影响与目标110的参数相关的测量。为了控制本地振荡器光束的功率，可以在本地振荡器波导的光路中使用可变衰减器。当本地振荡器波束的功率超过选定的功率阈值时，可以激活衰减器，以限制本地振荡器波束的功率。或者，可以在激光器210处使用控制电压，以便控制激光器210在激光器背面210b处的增益。控制电压可用于增加或减少背面210b处的辐射或泄漏能量。

第一波导212在激光器210的背面210b和光电探测器216a、216b之间提供光路。第一波导212的一端经由第一边缘耦合器218耦合到激光器210的背面210b。来自背面210b的泄漏能量经由第一边缘耦合器218被引导至第一波导212。

第二波导214在光子芯片202的第二孔径224(也称为接收器孔径)和光电探测器216a、216b之间提供光路。第二孔径224处的第二边缘耦合器220将入射的反射光束104聚焦到第二波导214中。

第一波导212和第二波导214在其相应的孔径(222、224)和光电探测器(216a、216b)之间的位置形成多模干涉(MMI)耦合器226。第一波导212中的光和第二波导214中的光在MMI耦合器226处彼此干涉，并且干涉结果在光电探测器216a和216b处检测到。光电探测器216a和216b处的测量结果被提供给图1的处理器106，处理器106确定反射光束104的各种特性，从而确定图1的目标110的各种参数。光电探测器216a和216b将光信号(即，光子)转换成电信号(即，电子)。电信号通常需要额外的信号处理，例如，放大、从电流信号转换到电压信号、以及在提供给处理器106之前从模拟信号转换到离散数字信号。

自由空间光学器件204包括准直透镜228、聚焦透镜230、光环形器232和转向镜234。准直透镜228将发射光束102的曲率从发散光束(在离开激光器210b的正面210a时)变为准直或平行光束。光环形器232控制发射光束102和反射光束104的方向。光环形器232向前引导发射光束102，而没有任何角度偏差，并以选定角度引导入射或反射光束104。在各种实施例中，选定角度是90o角，但是可以实现任何合适的角度。反射光束104在转向镜234处被导向聚焦透镜230。聚焦透镜230将反射光束104的曲线从大致平行的光束变为会聚光束。聚焦透镜230放置在离第二孔径224一定距离处，该距离允许反射光束104在第二孔径224处集中到第二边缘耦合器220上。

MEMS扫描器206包括反射镜236，用于在多个角度上扫描发射光束102。在各种实施例中，反射镜236能够沿着两个轴旋转，从而在选定区域上扫描发射光束102。在各种实施例中，镜轴包括扫描角度约为50o的快轴和扫描角度约为20o的准静态慢轴。MEMS扫描器206可以在选定方向引导发射光束，并接收来自选定方向的反射光束104。

图3示出了图2的激光雷达系统200的侧视图。集成平台240包括设置在集成平台240表面上的光子芯片202。集成平台240包括袋状物242，光学底座244可以设置在袋状物242中。自由空间光学器件204和MEMS扫描器206可以安装在光学底座244上，并且光学底座可以在袋状物242内对准，以便将准直透镜228与光子芯片202的第一孔径222对准，并且将聚焦透镜230与光子芯片的第二孔径224对准。光学底座244可以由热膨胀系数与集成平台240的热膨胀系数匹配或大致匹配的材料制成，以便保持自由空间光学器件204和光子芯片202之间的对准。集成平台240可以耦合到印刷电路板246。印刷电路板246包括各种电子器件，用于操作激光雷达系统200的组件，包括控制光子芯片202的图2的激光器210的操作，控制反射镜236的振荡，从光电探测器216a和216b接收信号并处理信号，以便确定反射光束104的各种特性，从而确定与反射光束相关联的图1的目标110的各种参数。

使用光学底座244是集成平台240的实施例的一种可能的实施方式。在另一实施例中，不使用光学底座244，自由空间光学器件204和MEMS反射镜236直接设置在集成平台240上。

图4示出了可以代替图2的光子芯片202供激光雷达系统200使用的替代光子芯片400。在各种实施例中，光子芯片400是扫描调频连续波(FMCW)激光雷达的一部分，并且可以是硅光子芯片。光子芯片400包括相干光源，例如，激光器210，该相干光源是光子芯片400的集成组件。激光器210可以是可以调频的任何单频激光器。在各种实施例中，激光器210产生选定波长的光，例如，被认为对人眼安全的波长(例如，1550纳米(nm))。激光器包括正面210a和背面210b，大部分激光能量从激光器210的正面210a发射，泄漏能量从背面210b发射。从背面210b泄漏的能量可以耦合到光电探测器(未示出)，用于监控激光器210的性能。激光器210的正面210a经由面向激光器的边缘耦合器406(其接收来自激光器210的光)耦合到发射器波导404。发射器波导404经由发射边缘耦合器420将来自激光器210的正面210a的光作为发射光束102引导出光子芯片400。

本地振荡器(LO)波导408经由位于激光器210和发射边缘耦合器420之间的定向耦合器/分束器或多模干涉(MMI)耦合器/分束器410光学耦合到发射器波导404。定向或MMI耦合器/分束器410将来自激光器210的光分成继续在发射器波导404中传播的发射光束102和在本地振荡器波导408中传播的本地振荡器光束。在各种实施例中，发射光束102的分光比可以是90％，本地振荡器光束的分光比可以是10％。可以通过使用在LO波导408中的可变衰减器或者通过使用在激光器210处的控制电压来控制本地振荡器波导408中的本地振荡器光束的功率。本地振荡器光束被导向双平衡光电探测器216a、216b，双平衡光电探测器执行光束测量并将光信号转换成电信号以进行处理。

入射或反射光束104经由接收器边缘耦合器422并经由接收器波导414进入光子芯片400。接收器波导414将反射光束104从接收器边缘耦合器422引导至双平衡光电探测器216a、216b。接收器波导414在位于接收器边缘耦合器422和光电探测器216a、216b之间的定向或MMI耦合器/合束器412处光学耦合到本地振荡器波导408。本地振荡器光束和反射光束104在被双平衡光电探测器216a、216b接收之前在定向或MMI耦合器/合束器412处相互作用。在各种实施例中，发射器波导404、本地振荡器波导408和接收器波导414是光纤。

图5示出了可以用来代替图2的光子芯片202的另一替代光子芯片500。替代光子芯片500具有激光器210未集成到光子芯片500上的设计。光子芯片500包括用于在光子芯片500内传播本地振荡器光束的第一波导502和用于在光子芯片500内传播反射光束104的第二波导504。第一波导502的一端耦合到位于光子芯片500的第一孔径508处的第一边缘耦合器506，并且第一波导502朝向光电探测器216a和216b引导信号。第二波导504的一端耦合到位于第二孔径512的第二边缘耦合器510，第二波导504朝向光电探测器216a、216b引导信号。第一波导502和第二波导504在其相应的边缘耦合器506、510和光电探测器216a、216b之间的位置彼此接近，以形成MMI耦合器514，在MMI耦合器514中本地振荡器光束和反射光束104彼此干涉。

激光器210是片外的(即，没有集成到光子芯片500中)，并且其背面210b指向第一边缘耦合器506。激光器210可以是可调频的任何单频激光器。在各种实施例中，激光器210产生选定波长的光，例如，被认为对人眼安全的波长(例如，1550纳米(nm))。聚焦透镜520设置在背面210b和第一孔径508之间，并将来自背面210b的泄漏光束聚焦到第一边缘耦合器506上，使得泄漏光束进入第一波导502，以用作本地振荡器光束。可以通过使用在第一波导502中的可变衰减器或者通过使用在激光器210处的控制电压来控制第一波导502中的本地振荡器光束的功率。经由正面210a离开激光器210的光用作发射光束102，并且被引导覆盖自由空间的视场，以便被视场内的目标110(图1)反射。反射光束104经由合适的自由空间光学器件(未示出)在第二边缘耦合器510处被接收。

图6示出了锥形分布式布拉格反射(DBR)激光二极管600。DBR激光二极管600可以用作激光雷达系统200的光子芯片202、400和500的激光器210。DBR激光二极管600包括位于DBR激光二极管背面610b的高反射DBR后镜602、位于DBR激光二极管正面610a的低反射前镜606以及位于DBR后镜602和前镜606之间的锥形增益部分604。DBR后镜602包括具有不同折射率的交替材料区域。可以在锥形增益部分604施加电流或能量，以产生选定波长的光。

图7示出了实施例中的主振荡器功率放大器(MOPA)700的细节。MOPA 700可以用作激光雷达系统200的光子芯片202、400和500的激光器210。

MOPA 700包括位于背面710b的高反射DBR后镜702和靠近正面710a的低反射DBR前镜708。相位部分704和增益部分706位于后镜702和前镜708之间。相位部分704调节激光器的模式，增益部分706包括用于产生选定波长的光的增益介质。离开前镜708的光穿过增大光强度的放大器部分710。

在各种实施例中，激光器具有300毫瓦(mW)的正面输出功率和大约3mW的背面输出功率，同时保持小于大约100千赫(kHz)的线宽。虽然MOPA 700的设计比DBR激光二极管600更复杂，但是MOPA 700在保持单频操作和单空间模式操作的同时，在正面产生所需的光功率时通常更可靠。

图8示出了使用集成双I&Q Mach-Zehnder调制器(MZM)804的光学移频器800。光学移频器800可用于改变本地振荡器光束的频率或波长，以减少测量反射光束104时的模糊性。光学移频器800包括输入波导802，其向MZM 804提供第一波长/频率(本文也称为二极管波长/频率(λ_D/f_D))的光。光学移频器800还包括输出波导806，其接收来自MZM 804的偏移波长/频率(λ_D-λ_m/f_D+f_m)的光。λ_m和f_m分别是由MZM 804提供给光的波长偏移和频率偏移。

在MZM 804处，来自输入波导802的光分成几个分支。在各种实施例中，MZM 804有四个分支。每个分支包括光路移位器808，该光路移位器808可用于增大或减小光路长度，并因此改变沿着选定分支的相位延迟。选定的光路移位器808可以是加热元件，该加热元件加热分支，以便因热膨胀或收缩而增大或减小分支的长度。可以施加电压来控制光路移位器808，从而控制增大或减小光路长度。因此，操作者或处理器可以控制输出波导806中波长/频率(λ_m/f_m)的变化值，从而控制偏移波长/频率(λ_D-λ_m/f_D+f_m)。

图9示出了替代实施例中的光学移频器900。光学移频器900包括单Mach-Zehnder调制器(MZM)904和高Q环形谐振器光学滤波器908。单MZM 904具有两个波导分支，每个分支具有光路移位器910。输入波导902以工作波长/频率(λ_D/f_D)将光引导至单MZM 904中，其中，光在单MZM 904的分支中被分离。激活光路移位器910，以使光的频率/波长(λ_m/f_m)发生变化。来自MZM 904的光经由输出波导906穿过光学滤波器908，以减少单MZM 904产生的谐波。在各种实施例中，经由光学滤波器908出射的光具有波长/频率(λ_D-λ_m/f_D+f_m)。

在各种实施例中，光学移频器(800、900)将本地振荡器光束的光学频率移位高达大约115兆赫(Mhz)。集成双I&Q MZM 804能够实现宽范围的光学偏移，例如偏移大于1千兆赫(GHz)的量，同时仅产生低水平的谐波(即，<-20dB)。通常，虽然集成双I&Q MZM 804的设计更为复杂，但是相对于集成单MZM和高Q环形谐振器光学滤波器908，优选集成双I&Q MZM804。

图10示出了供图2的激光雷达系统200使用的自由空间光学器件204和MEMS扫描器206的替代配置1000。自由空间光学器件包括准直透镜228、聚焦透镜230、光环形器232和转向镜234，如图2所示。自由空间光学器件还包括转向镜1002，其将发射光束102从光环形器232引导至MEMS扫描器206的反射镜236上，并将反射光束104从MEMS扫描器206的反射镜236引导至光环形器232。在各种实施例中，转向镜可以将光偏转出自由空间光学器件的平面，并且可以包括多个转向镜。

图11示出了供图2的激光雷达系统200使用的自由空间光学器件204和MEMS扫描器206的替代配置1100。自由空间光学器件包括单个准直和聚焦透镜1102、双折射楔1104、法拉第旋转器1106和转向镜1108。准直和聚焦透镜1102准直沿一个方向行进的发射光束102，并聚焦沿相反方向行进的反射光束104。双折射楔1104根据光束的偏振方向改变光束的路径。法拉第旋转器1106影响光束的偏振方向。由于双折射楔1104和法拉第旋转器1106的配置，发射光束102以第一偏振方向入射到双折射楔1104上，而反射光束104以不同于第一偏振方向的第二偏振方向入射到双折射楔1104上，第二偏振方向通常是从第一偏振方向旋转90°。因此，发射光束102可以在第一孔径1110处离开光子芯片，并且在MEMS扫描器206的反射镜236处偏离，以沿着选定的方向行进。同时，在MEMS扫描器206处沿与发射光束102相反的方向行进的反射光束104偏离到指向光子芯片的第二孔径1112的另一方向。

转向镜1108将来自法拉第旋转器1106的发射光束102引导至MEMS扫描器206的反射镜236上，并将反射光束104从MEMS扫描器206的反射镜236引导至法拉第旋转器1106。在各种实施例中，转向镜1008可以将光偏转出自由空间光学器件的平面，并且可以包括多个转向镜。

图12示出了多光子芯片激光雷达系统1200。该多光子芯片激光雷达系统1200的视场大于使用可比较的单光子芯片的激光雷达系统的视场。激光雷达系统1200至少包括第一光子芯片1202a和第二光子芯片1202b。第一光子芯片1202a产生第一发射光束102a，第二光子芯片1202b产生第二发射光束102b。在其他实施例中，可以使用两个以上的光子芯片。

第一发射光束102a以第一入射角θ₁入射到MEMS扫描器1210的反射镜1212上，第二发射光束102b以第二入射角θ₂入射到反射镜1212上。当反射镜旋转时，第一入射角θ₁和第二入射角θ₂同步或彼此一致地改变。因此，每个发射光束的反射角也同步改变。由于第一入射角θ₁不同于第二入射角θ₂，因此第一发射光束102a和第二发射光束102b的组合覆盖的视场大于单个光子芯片。

第一光子芯片1202a和第二光子芯片1202b可以是本文公开的任何光子芯片，其中发射光束和反射光束在反射镜1212处沿相同光路(仅方向相反)行进。

可以调整或选择第一入射角θ₁和第二入射角θ₂，以便选择视场。在各种实施例中，第一发射光束102a的视场可以与第二发射光束102b的视场的一部分重叠。在其他实施例中，第一发射光束102a的视场可以不同于第二发射光束102b的视场，从而允许视场加倍。通过共用光束操纵机构(即，反射镜1212)，可以降低激光雷达系统1200的成本。

处理器1220可以处理来自每个光子芯片1202a和1202b(或来自它们各自的光电探测器)的信号，并确定其相应视场中目标的参数。然后，处理器1220可以使用这些参数的组合，以便获得关于由第一光子芯片1202a和第二光子芯片1202b扫描的整个视场中的目标的数据，包括距离测量、方位角、仰角和多普勒测量。

图13示出了使用图12的多光子芯片激光雷达系统1200产生的总视场1300和扫描模式。总视场1300包括第一视场1302和第二视场1304，并且是具有单个光子芯片的激光雷达系统的视场的两倍。穿过第一视场1302的第一发射光束的第一扫描模式1306与穿过第二视场1304的第二发射光束的第二扫描模式1308同步移动。在各种实施例中，第一视场1302和第二视场1304彼此不同。

应注意的是，每个光束的反射跟随其各自的发射光束的路径，只是方向相反。因此，在图12的第一光子芯片1202a处获得的数据可用于确定第一视场1302中的目标的参数，而在图12的第二光子芯片1202b处获得的数据可用于确定第二视场1304中的目标的参数。

虽然已经参考示例性实施例描述了上述公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离其范围的情况下，可以进行各种改变，并且可以用等同物来替代其元件。此外，在不脱离本公开的基本范围的情况下，可以进行许多修改，以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，本公开旨在不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入其范围内的所有实施例。

Claims

1.一种探测目标的方法，包括：

经由反射镜将来自第一光子芯片的第一发射光束引导覆盖第一视场；

经由所述反射镜将来自第二光子芯片的第二发射光束引导覆盖第二视场，其中所述目标处于所述第一视场和所述第二视场中的至少一个中；以及

根据来自所述第一视场的、与第一发射光束相关的第一反射和来自所述第二视场的、与第二发射光束相关的第二反射中的至少一个来确定所述目标的参数。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

经由所述反射镜在所述第一光子芯片处接收所述第一反射；以及

经由所述反射镜在所述第二光子芯片处接收所述第二反射。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述反射镜振荡以使所述第一发射光束扫描过所述第一视场并使所述第二发射光束扫描过所述第二视场。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述反射镜相对于两个轴旋转。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一发射光束以第一入射角入射到所述反射镜，并且所述第二发射光束以第二入射角入射到所述反射镜。

6.一种激光雷达系统，包括：

第一光子芯片，配置成产生第一发射光束；

第二光子芯片，配置成产生第二发射光束；以及

反射镜，配置成接收所述第一发射光束和所述第二发射光束，并将所述第一发射光束引导覆盖第一视场，将所述第二发射光束引导覆盖第二视场，其中目标处于所述第一视场和所述第二视场中的至少一个中；以及

处理器，配置成根据来自所述第一视场的、与第一发射光束相关的第一反射和来自所述第二视场的、与所述第二发射光束相关的第二反射中的至少一个来确定目标的参数。

7.根据权利要求6所述的激光雷达系统，其中所述反射镜将所述第一反射引导至所述第一光子芯片，并将所述第二反射引导至所述第二光子芯片。

8.根据权利要求6所述的激光雷达系统，其中所述反射镜配置成进行振荡以使所述第一发射光束扫描过所述第一视场并使所述第二发射光束扫描过所述第二视场。

9.根据权利要求6所述的激光雷达系统，其中所述反射镜是微机电(MEMS)扫描器的部件，并且能够相对于两个轴旋转。

10.根据权利要求6所述的激光雷达系统，其中，所述第一发射光束以第一入射角入射到所述反射镜，并且所述第二发射光束以第二入射角入射到所述反射镜。