基于光子电子集成电路的连贯LiDAR引擎

科学领域:

• 光子学和半导体制造业 制造业
• 激光雷达技术和光学工程 LiDAR技术和光学工程
• 综合光子学和电子学.

背景情况:

• 芯片规模集成对于部署先进的光子技术至关重要.
• 频率调制连续波 (FMCW) LiDAR提供了诸如瞬间速度和距离检测,眼睛安全和干扰免疫等优势.
• 由于严格的激光连贯性,频率敏捷性和光学放大器要求,FMCW LiDAR系统的晶圆规模集成面临挑战.

研究的目的:

• 为了展示一个新的光电子LiDAR源.
• 为了实现FMCW LiDAR系统的晶圆尺度制造兼容性.
• 克服与激光连贯性和频率敏捷性相关的整合挑战.

主要方法:

• 开发一个微电子高压任意波形发生器.
• 混合光子电路与可调节的维尼耶激光器和压电驱动器的集成.
• 整合了一个带有的波导放大器.
• 使用与III-V半导体,化光子集成电路和SiGe CMOS技术兼容的晶圆尺度制造工艺.

主要成果:

• 一个光子电子LiDAR源的成功演示.
• 测距实验在10米距离以50kHz的获取速率实现了10厘米的精度.
• 开发的激光源是交钥匙,无线化,并且与晶圆尺度制造兼容.

结论:

• 展示的光电子LiDAR源可以在晶圆尺度上制造.
• 这项技术可以与现有的LiDAR架构 (如焦点平面和光学相位阵列) 进行无集成.
• 该系统解决了FMCW LiDAR集成的关键挑战,为广泛部署铺平了道路.