激光雷达及可移动设备的制作方法

本技术涉及激光探测，尤其涉及激光雷达及可移动设备。

背景技术：

1、激光雷达是广泛用于自动驾驶场景中的核心传感器之一，可以用于收集外部环境的三维信息。激光雷达按照探测机制，主要可以分成飞行时间（tof）和调频连续波(fmcw)这两种激光雷达。fmcw激光雷达采用相干接收的方式，在接收端通过信号光与本振光进行平衡探测的方式，可以有效地减少外界环境光对激光雷达性能的干扰，提升激光雷达的测距性能。同时，fmcw激光雷达在提供了空间坐标信息以外，还可以额外提供测速信息，因此被认为是下一代主流的激光雷达技术。

2、对于fmcw激光雷达而言，如果要获取距离与速度这两个信息，需要用到两段不同的扫频波形才能实现解算。例如，相关技术中，fmcw激光雷达大多采用单激光器的方案进行探测；这种方案需要利用在本振光（回波光）在时域上错开的两段不同的扫频波形才能实现。例如，激光器发射的激光为三角波扫频的激光信号，此时需要利用本振光上扫的部分与回波光上扫的部分的拍频信号的频率，以及，本振光下扫的部分与回波光下扫的部分的拍频信号的频率，基于这两个频率才能解算出目标物体相对于fmcw激光雷达的距离与速度。然而，基于这种方式确定距离与速度的方式效率较慢。

3、相关技术中，调频连续波激光雷达采用单波长进行调频，需要利用该单个波长的扫频信号的上下扫频所对应的拍频信号进行距离与速度的解算，即需要两半扫频周期（上和下）来实现，存在解算速度慢的问题。而若采用2个不同波长的激光器同时扫频的方案能够实现在单个半扫频周期即实现速度与距离的解算，但这种架构方案比较复杂，如果用一个光放大器对单个激光器生成的信号进行放大，则光放大器的数量需要翻倍；而这使得激光雷达的功耗很高，多通道探测的激光雷达这一问题则更为明显。

技术实现思路

1、本技术旨在提供激光雷达及可移动设备，以改善相关技术中采用双激光器探测的激光雷达功耗较高的现状。

2、本技术第一方面提供一种激光雷达，所述激光雷达为调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括：

3、光源模组，用于生成第一光束，所述第一光束包括第一光信号与第二光信号，所述第一光信号与所述第二光信号的波长及扫频波形不同；

4、第一光芯片，包括第一包层与设于所述第一包层的滤波模块，所述滤波模块用于接收所述第一光束，并对所述第一光信号与所述第二光信号滤波，以得到包括线宽更窄的第一光信号以及线宽更窄的第二光信号的第二光束；以及

5、第二光芯片，包括第二包层、收发波导模组以及光电探测模组，所述收发波导模组与所述光电探测模组均设于所述第二包层，所述收发波导模组包括发射波导以及至少一个接收波导，所述发射波导用于传输并出射探测光，以探测目标物体，所述探测光为所述第二光束的至少部分，且包括所述第一光信号的至少部分与所述第二光信号的至少部分，所述接收波导用于接收回波光，所述回波光为所述目标物体反射所述探测光形成，所述光电探测模组用于接收与所述探测光对应的本振光与经由所述接收波导输出的回波光以进行相干探测。

6、一种实施方式中，所述滤波模块包括：

7、第一微环谐振器，包括第一信道波导、第二信道波导与第一微环波导，所述第一信道波导与所述第二信道波导之间相对设置，所述第一微环波导设于所述第一信道波导与所述第二信道波导之间，所述第一信道波导用于接收所述第一光束，所述第二信道波导用于输出滤波后的第一光信号；以及

8、第二微环谐振器，包括第三信道波导、第四信道波导与第二微环波导，所述第三信道波导与所述第四信道波导之间相对设置，所述第二微环波导设于所述第三信道波导与所述第四信道波导之间，所述第三信道波导与所述第一信道波导连接，并位于所述第一信道波导的下游，以接收所述第一光束中位于所述第一微环谐振器的线宽之外的信号，所述第四信道波导用于输出滤波后的第二光信号；

9、其中，所述第一微环谐振器的线宽的中心频率按照所述第一光信号的扫频波形扫频，所述第二微环谐振器的线宽的中心频率按照所述第二光信号的扫频波形扫频。

10、一种实施方式中，沿所述滤波后的第二光信号的传输方向，所述第四信道波导连接于所述第二信道波导的上游。

11、一种实施方式中，所述光源模组出射的第一光束中，第一光信号的线宽介于100khz~1mhz 之间，第二光信号的线宽介于100khz~1mhz 之间；

12、所述第一微环谐振器的线宽介于1khz~10khz之间，所述第二微环谐振器的线宽介于1khz~10khz之间。

13、一种实施方式中，所述第一分光模组包括第一输入端、第一输出端与至少一个第二输出端，所述第一分光模组用于经由所述第一输入端接收所述第二光束的至少部分，并分束为至少包括经由所述第一输出端输出的探测光，以及经由所述第二输出端输出的本振光；

14、所述第一输出端与所述发射波导连接，所述第二输出端与所述光电探测模组连接。

15、一种实施方式中，第一波长解复用器，与所述第二输出端相连，用于接收所述本振光并分波，以得到与第一波长的第一本振光和第二波长的第二本振光；

16、第二波长解复用器，与所述接收波导连接，用于对所述接收波导输出的回波光分波，以得到第一波长的第一回波光和第二波长的第二回波光；

17、第一光电探测模块，用于接收所述第一本振光以及所述第一回波光；以及

18、第二光电探测模块，用于接收所述第二本振光以及所述第二回波光。

19、一种实施方式中，所述第一光电探测模块包括第一光混频器与第一光电平衡探测器，所述第一光混频器分别与所述第一波长解复用器及所述第二波长解复用器连接，用于接收所述第一本振光与第一回波光，所述第一光电平衡探测器与所述第一光混频器连接；

20、所述第二光电探测模块包括第二光混频器与第二光电平衡探测器，所述第二光混频器分别与所述第一波长解复用器及所述第二波长解复用器连接，用于接收所述第二本振光与第二回波光，所述第二光电平衡探测器与所述第二光混频器连接。

21、一种实施方式中，所述收发波导模组包括至少两接收波导，各所述接收波导之间沿所述第二方向间隔设置，且位于所述发射波导的同一侧；

22、所述光电探测模组包括至少两个第一光电探测模块以及至少两个第二光电探测模块，

23、所述第一光电探测模块、所述第二输出端与所述接收波导一一对应；

24、所述第二光电探测模块、所述第二输出端与所述接收波导一一对应。

25、一种实施方式中，所述第二光芯片包括至少两个收发波导模组以及至少两个光电探测模组；

26、所述发射波导沿第一方向延伸，沿所述第二光芯片的厚度方向观察，同一收发波导模组中的所述接收波导与所述发射波导之间沿第二方向间隔设置，各所述收发波导模组之间沿所述第二方向错开设置，所述第一方向、所述第二方向与所述厚度方向中的任意两者垂直；

27、所述激光雷达还包括至少两个反射模组，每一反射模组对应一所述收发波导模组，所述反射模组与所述收发波导模组之间沿所述第一方向相对设置，各所述反射模组之间沿所述第一方向错开设置。

28、一种实施方式中，所述第一光芯片还包括第二分光模组，所述第二分光模组包括第二输入端与至少两个第三输出端，所述第二输入端与所述滤波模块连接；

29、所述第二分光模组用于经由所述第二输入端以接收所述第二光束，并分束为经由所述第三输出端输出的第三光束；

30、每一所述收发波导模组对应一所述第三光束，所述探测光为所述第三光束的至少部分。

31、一种实施方式中，还包括至少两个光放大模组；

32、所述光放大模组设于所述第一光芯片与所述第二光芯片之间，所述光放大模组用于接收所述第三光束并进行放大，以使放大后的第三光束进入所述第二光芯片，每一所述光放大模组对应一所述第三光束。

33、一种实施方式中，第一激光器，用于生成具有第一波长的第一光信号；

34、第二激光器，用于生成具有第二波长的第二光信号；以及

35、波长复用器，用于接收所述第一光信号和所述第二光信号并复用，以输出合波后的所述第一光束。

36、本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：

37、本技术技术方案通过第一光芯片的滤波模块压缩第一光信号与第二光信号的线宽，使得第一光信号与第二光信号能够通过较低的功能即可实现较好的探测性能；同时，通过同一个光放大模组对滤波后的第一光束或第二光束的部分进行放大，即能够达到探测要求。因此，本技术实施例提供的激光雷达可以改善相关技术中采用双激光器探测的激光雷达功耗较高的现状。

38、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。