使用狭窄线宽扩展腔体DBR激光与高度线性波长扫描的4D FMCW LiDAR图像的构建

科学领域:

• 光子学和光学工程的工程.
• 激光雷达技术 (LiDAR) 是一种技术.
• 半导体设备制造业 半导体设备制造业

背景情况:

• 频率调制连续波 (FMCW) LiDAR系统对于4D成像至关重要.
• 在波长扫描和低噪声检测中实现高线性是具有挑战性的.
• 在Indium Phosphide (InP) 等通用造平台上的集成提供了小型化潜力.

研究的目的:

• 在InP通用造平台上使用延伸腔分布式布拉格格 (DBR) 激光器建立一个FMCW LiDAR系统.
• 为了证明高度线性波长扫描没有预先扭曲的波形.
• 为了在基带频率上实现缓慢移动物体的实时4D直接成像.

主要方法:

• 在InP通用造平台上使用延伸腔分布式布拉格格 (DBR) 激光器.
• 采用相联相调节器在反向偏差配置用于线性波长扫描.
• 实现了用于4D图像构建的直接基带信号处理,避免了中间频率上升转换.

主要成果:

• 实现了大约25kHz的狭窄激光线宽.
• 经过高度线性波长扫描,没有激光驱动,具有预先扭曲的波形.
• 在基带 (100kHz中心频率) 构建慢移动物体的实时4D图像 (最多1fps) (10mm/sec) 以最小的多普勒转移.

结论:

• 基于InP通用造厂开发的FMCW LiDAR架构对紧的4D系统具有前景.
• 在光子平台上的单体集成可以显著推进FMCW LiDAR技术.
• 该系统直接构建基带4D图像的能力解决了闪噪声的限制.