基于硅光集成技术的激光雷达研究进展

大规模光学相控阵(OPA)波束扫描技术

该组文献聚焦于实现非机械式固态扫描的核心器件——光学相控阵(OPA)。研究涵盖了从大规模阵列(如512、8192单元)的扩展、半波长间距设计以抑制旁瓣、大视场角(FOV)实现、到利用氮化硅(SiN)或聚合物提升热光效率及旁瓣抑制算法(如遗传算法)的优化,旨在实现高分辨率、低功耗的波束控制。

调频连续波(FMCW)相干探测系统与信号处理

这组文献探讨了FMCW激光雷达的系统级实现。重点研究如何通过微腔光梳校准、希尔伯特变换重采样、k-clock技术及电光锁相环(EO-PLL)解决激光器扫频非线性问题。研究展示了从单芯片收发机架构到多通道相干接收机阵列的演进,强调了FMCW在测距精度、速度测量及抗环境光干扰方面的优势。

高性能集成光源与异质集成技术

该组文献侧重于激光雷达核心光源的片上集成。涉及III-V族材料与硅光的异质集成、窄线宽可调谐激光器(如E-DBR、ICTL)、量子点激光器以及微梳光源。旨在为相干探测提供高相干性、高频率敏捷性及低相位噪声的片上光源解决方案,并利用SiN多层平台降低损耗。

关键光电组件优化与非线性校准引擎

这组文献探讨了提升系统性能的底层关键组件,包括平衡光电探测器(BPD)、硅光电倍增管(SiPM)、单边带调制器(SSBM)、ITO基调制器以及非线性校准光学引擎。这些组件的优化直接影响激光雷达的信噪比、线性度及动态范围。

前瞻性集成架构与多传感器融合

该组文献展示了硅光雷达的未来发展趋势,包括基于MEMS开关阵列和超表面的新型光束操纵技术、3D光电集成制造工艺、以及将Radar与LiDAR功能集成在同一芯片上的多传感器融合系统,旨在实现更小体积、更低功耗和更高鲁棒性的感测方案。

基于硅光集成技术的激光雷达研究进展

本组文献全面综述了基于硅光集成技术的激光雷达(LiDAR)研究进展,形成了从底层材料工艺到系统级应用的全链条研究体系。核心进展体现在:1) 波束操纵技术从传统机械式向大规模固态OPA及MEMS/超表面演进,显著提升了扫描速度与分辨率;2) 测距体制由ToF向高精度、抗干扰的FMCW相干探测转型,并配套开发了复杂的片上校准算法;3) 通过异质集成与3D封装,实现了光源、调制、探测及驱动电路的高度集成。未来研究正朝着低成本、单片全集成以及Radar-LiDAR多模态融合的方向迈进,为自动驾驶和智能感知提供核心技术支撑。

86 篇文献,5 个研究方向
大规模光学相控阵(OPA)波束扫描技术
该组文献聚焦于实现非机械式固态扫描的核心器件——光学相控阵(OPA)。研究涵盖了从大规模阵列(如512、8192单元)的扩展、半波长间距设计以抑制旁瓣、大视场角(FOV)实现、到利用氮化硅(SiN)或聚合物提升热光效率及旁瓣抑制算法(如遗传算法)的优化,旨在实现高分辨率、低功耗的波束控制。相关文献: Steven A. Miller et. al, 2019 等 23 篇文献
调频连续波(FMCW)相干探测系统与信号处理
这组文献探讨了FMCW激光雷达的系统级实现。重点研究如何通过微腔光梳校准、希尔伯特变换重采样、k-clock技术及电光锁相环(EO-PLL)解决激光器扫频非线性问题。研究展示了从单芯片收发机架构到多通道相干接收机阵列的演进,强调了FMCW在测距精度、速度测量及抗环境光干扰方面的优势。相关文献: Phillip A. M. Sandborn et. al, 2017 等 21 篇文献
高性能集成光源与异质集成技术
该组文献侧重于激光雷达核心光源的片上集成。涉及III-V族材料与硅光的异质集成、窄线宽可调谐激光器(如E-DBR、ICTL)、量子点激光器以及微梳光源。旨在为相干探测提供高相干性、高频率敏捷性及低相位噪声的片上光源解决方案,并利用SiN多层平台降低损耗。相关文献: Jared Hulme et. al, 2014 等 18 篇文献
关键光电组件优化与非线性校准引擎
这组文献探讨了提升系统性能的底层关键组件,包括平衡光电探测器(BPD)、硅光电倍增管(SiPM)、单边带调制器(SSBM)、ITO基调制器以及非线性校准光学引擎。这些组件的优化直接影响激光雷达的信噪比、线性度及动态范围。相关文献: Xuetong Li et. al, 2025 等 11 篇文献
前瞻性集成架构与多传感器融合
该组文献展示了硅光雷达的未来发展趋势,包括基于MEMS开关阵列和超表面的新型光束操纵技术、3D光电集成制造工艺、以及将Radar与LiDAR功能集成在同一芯片上的多传感器融合系统,旨在实现更小体积、更低功耗和更高鲁棒性的感测方案。相关文献: S. J. Spector et. al, 2020 等 13 篇文献