CN112924953A - 一种光探测系统和方法、激光雷达系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光探测方法和系统，激光雷达系统，所述光探测系统包括：相干像素阵列；FMCW运算器阵列；光学发射模块；光学接收模块；光发射器；控制器；所述相干像素阵列分别连接光学接收模块和FMCW运算器阵列，所述光学发射模块连接光发射器，所述控制器分别连接所述FMCW运算器阵列和光发射器，所述光发射器用于生成调频连续波，所述调频连续波用于探测目标对象，所述光学接收模块安装于相干像素阵列上，用于接收目标的光反射信号，通过所述相干像素阵列生成混频信号，FMCW运算器阵列用于解析混频信号以获取探测数据。所述光探测系统和方法，采用调频连续波(FMCW)信号进行探测，可以显著提高接收到的微弱信号的信噪比，从而显著提高距离探测的灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及光学领域，特别涉及一种光探测系统和方法、激光雷达系统。
背景技术
目前激光雷达系统(LiDAR)是光探测技术领域中常用的现有技术手段，现有激光雷达系统通常发射脉冲或调制激光，利用反射光的相关信息计算二维场景中的一个或多个方位的深度(即距离)，并生成点云图用以直观展现场景的深度信息。现有的激光雷达系统通过发散光束对整个场景进行照射后获取反射光进行深度分析，然而反射光具有一定大小的功率才能被探测器接收到，而且反射光功率越大，受到外界噪声的影响就相对越小，即信噪比越高，计算出的距离就越精确。另一方面，距离越远，反射回来的光功率就越小，因此远距离探测就必须提高激光发射功率。但是高功率激光非常容易伤害人眼，实际应用时必须考虑人眼安全问题，并且高功率的发射光信号节能效果较差，受限于目前的电池存储技术，不利于电动车、手机等设备上的应用。
其他现有技术方案中，通过光电二极管或光电门以电压模式或电荷模式检测接收到的光子，用于距离上的探测，通过光电传感器探测的方案需要考虑光电流散粒噪声和电路噪声，上述噪声限制了光电传感器的理论灵敏度，容易造成较大的误差。
另外，现有技术方案中都是基于一次性的发射和接收光信号进行的感知，使得感知结果呈现整体的固定化，无法实现动态的局部感知。
发明内容
本发明其中一个发明目的在于提供一种光探测系统和方法、激光雷达系统，所述光探测系统和方法采用多个相干像素传感器组成的相干像素阵列，并采用调频连续波(FMCW)信号进行探测，通过调频源信号(LO信号)和反射的调频连续波信号进行混频，可以显着提高探测到的微弱信号的信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)，从而显著提高光探测的灵敏度。
本发明其中一个发明目的在于提供一种光探测系统和方法、激光雷达系统，所述光探测系统和方法需要对每个相干像素接收到调频连续波信号采集，只要采集到微弱的调频连续波信号和少量的调频源信号进行混频后即可进行探测分析，无需大功率的发射源，减少能源消耗，提高系统的适用性。
本发明其中一个发明目的在于提供一种光探测系统和方法、激光雷达系统，所述光探测系统和方法通过控制相干像素传感器形成的不同相干像素阵列的信号发射和信号探测，其中所述相干像素包括基于硅PIC的光学相控阵芯片(OPA芯片)，所述光学相控阵芯片可以对外发出指定形状或指定方向的信号光束，从而可以进行动态的局部探测，在整个过程中不同探测位置呈现不同的状态，有效地解决了现有技术中只有整体固定感知的缺陷。
本发明其中一个发明目的在于提供一种光探测系统和方法、激光雷达系统，所述光探测系统和方法可采用逐行发射探测光信号和逐行扫描的方式进行探测，在同一时间内照亮部分区域，从而可以避免一次性发射探测信号造成光信号功率过大，节省系统的光功率的同时可以减少对人眼的伤害。
本发明其中一个发明目的在于提供一种光探测系统和方法、激光雷达系统，所述光探测系统和方法采用多级光开关的方式分配调频源信号，光开关控制器将LO信号动态地切换到与当前选择以读取的像素行相对应的行光波导中，LO信号不会传输到其他非活动(未选择)的像素行中，降低了所需的LO信号的光功率。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种光探测系统，所述系统包括：
相干像素阵列；
FMCW运算器阵列；
光学发射模块；
光学接收模块；
光发射器；
控制器；
所述相干像素阵列分别连接光学接收模块和FMCW运算器阵列，所述光学发射模块连接光发射器，所述控制器分别连接所述FMCW运算器阵列和光发射器，所述光发射器用于生成调频连续波，所述调频连续波用于探测目标对象，所述光学接收模块安装于相干像素阵列上，用于接收目标的光反射信号，通过所述相干像素阵列生成混频信号，FMCW运算器阵列用于解析混频信号以获取探测数据。
根据本发明其中一个较佳实施例，所述相干像素阵列包括基于硅材料的光波导，或基于氮化硅的光波导。
根据本发明另一个较佳实施例，所述相干像素阵列包括多个相干像素，每个相干像素包括相干接收单元和光转换单元，分别形成相干接收阵列和光转换阵列，每个相干接收单元和对应的光转换单元连接，用于接收光反射信号，并将光反射信号进行处理和转换。
根据本发明另一个较佳实施例，每个相干接收单元包括接收天线和光混频器，分别形成接收天线阵列和光混频器阵列，所述接收天线和光混频器连接，所述光混频器连接所述光学发射模块，用于将接收天线收到的光反射信号和源信号进行混频，并将混频后的光信号输入光转换单元，所述光转换单元包括光探测器，所述光探测器用于将混频后的光信号转化为电信号。
根据本发明另一个较佳实施例，每个所述接收天线分别连接对应的光波导，用于接收光反射信号，并将光反射信号耦合至连接所述对应光混频器的光波导。
根据本发明另一个较佳实施例，所述相干像素阵列包括行列电网，行列电网的每一行连接对应的像素和FMCW运算器阵列，行列电网的每一列电网连接对应的像素和对应的FMCW运算器单元。
根据本发明另一个较佳实施例，所述光学发射模块连接分束器，所述分束器连接光发射器，所述分束器连接每个相干像素，所述分束器用于向目标空间发射光信号，并同时向所述相干像素阵列发送源信号。
根据本发明另一个较佳实施例，所述光学发射模块包括光学透镜、光学散射体或光学相控阵列中的至少一种，用于光束整形。
根据本发明另一个较佳实施例，所述分束器连接到相干像素阵列后，相干像素阵列上级联设置的分束器形成路由光路，并且级联设置的所述分束器连接光开关，所述光开关连接控制器，每一光开关设置至少两光支路，每一光支路末端分别连接一相干像素，所述路由光路用于可控地向对应相干像素发送源信号。
根据本发明另一个较佳实施例，所述光学发射模块包括光学相控阵芯片，所述光学相控芯片集成于相干像素阵列上或者独立于相干像素阵列存在，用于发出源信号和对目标空间发出准直光束或期望光束。
根据本发明另一个较佳实施例，所述FMCW运算器阵列用于依行读取行列电网的数据，用于依次获取不同目标空间的探测数据。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种光探测方法，所述方法包括如下步骤：
生成调频连续波，将所述调频连续波分束形成源信号和探测信号；
分级控制所述探测信号，将所述探测信号根据控制规则发向指定方向或位置；
根据控制规则向指定的相干像素发送源信号；
接收光反射信号和源信号，并将所述源信号和光反射信号混频；
解析混频后的信号，以获取探测信息。
根据本发明其中一个较佳实施例，通过光学相控阵列获取生成的调频连续波，进一步生成线形准直光束或线形期望光束的探测信号，并生成分束的源信号，所述探测信号用于向指定方向或指定位置发射，所述源信号输入对应的相干像素。
根据本发明另一个较佳实施例，逐行读取相干像素上的光反射信号，并将光反射信号和源信号混频后逐行解析，以逐行或固定区域获取探测信息。
根据本发明其中一个较佳实施例，采用一个或多个光学透镜设置于相干像素上，形成接收至少一个指定方向光反射信号的光接收模块，将经目标反射回来的光成像在相干像素阵列上形成光反射信号。
根据本发明其中一个较佳实施例，采用相干像素阵列接收均匀发散光束照亮的目标区域的反射信号或接收准直发射的光束照亮的目标点上的反射信号。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种激光雷达系统，所述激光雷达系统应用上述一种光探测系统。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种激光雷达系统，所述激光雷达系统应用上述一种光探测方法。
附图说明
图1显示的是本发明一种光探测系统一个较佳实施例的结构示意图；
图2显示的是本发明一种光探测系统另一个较佳实施例的结构示意图；
图3显示的是本发明一种光探测系统中相干像素阵列和FMCW运算器阵列结构示意图；
图4显示的是本发明一种光探测系统中相干像素内部结构示意图；
图5显示的是本发明一种光探测方法的流程示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
请结合图1-5，本发明公开了一种光探测系统和方法，其中所述光探测系统包括:光发射器，相干像素阵列；FMCW运算器阵列；光学发射模块；光学接收模块；控制器，其中所述光发射器在本发明中优选单模的激光发射器，单模的激光发射器可以为包括但不仅限于半导体二极管激光器，二极管泵浦固态激光器或光纤激光器，上述单模的激光发射器可以对外发出800nm至1600nm中的任意波长。其中不同的探测距离需要用到不同线宽的激光器，并且为了解决FMCW(调频连续波)中的相位噪声的问题，需要优选线宽较窄的激光器，举例来说，一般100m左右的探测距离需要的线宽小于500kHz，若需要探测更远距离则需要比500kHz更小线宽的激光器，现有的激光器中二极管泵浦固态激光器或光纤激光器可以达到上述线宽要求。另外在本发明另一较佳实施例中，可以在相对较大线宽的激光器上设置外腔或滤波器从而可以实现上述线宽的要求。
所光发射器向所述光学发射模块发射对应光束，在本发明其中一个较佳实施例中，所述光学发射模块连接分束器，通过所述分束器设置于所述光发射器上，用于将光发射器发射的光束分束形成至少一个探测信号光束和源信号光束，其中所述探测信号光束用于向外部或外部指定方向发射探测信号，所述源信号为来自本地光源的频率调制信号(LocalOscillator，LO信号)，所述源信号光束被分束后向所述相干像素传输，所述每个相干像素包括相干接收单元和光转换单元，在多个相干像素的相干像素阵列上形成相干接收阵列和光转换阵列，其中每个所述相干接收单元包括接收天线和光混频器，每个所述光转换单元包括光探测器，每一相干像素上海连接有对应的分束器，所述接收天线可以由包括但不仅限于波导光栅耦合器或微反射器制成，接收来自目标探测空间光反射信号，所述相干像素内还具有混频器，所述混频器接收来自于分束器的源信号和来自于接收天线的光反射信号，所述源信号为混频的本振频率，本振频率和光反射信号的频率混合后形成混合频率，该混合频率的探测信号可以输入现有的FMCW运算器中，通过现有的运算规则可以计算出探测的距离和位置信息。对于FMCW运算过程为现有技术，本发明对此不再赘述。
值得一提的是，和所述相干像素相连的所述分束器为级联设置，以形成路由光路，其中所述路由光路上具有多个光开关，每一光开关上形成至少2个光分路，每一光分路的末端连接对应的相干像素，所述光开关可以控制任意一光分路的开启和关闭，其中所述光开关连接控制器，可以通过所述控制器实现对光开关的开启和关闭。请具体参考图3显示的一种较佳实施方式，所述分束器在光开关的设置下形成3级连接结构，分束器的左侧一端连接输入耦合器，所述输入耦合器可以由表面入射光栅耦合器或侧面入射边缘耦合器组成，通过所述输入耦合器可以将所述源信号耦合至所述相干像素阵列中。所述接收天线同时也将反射光探测信号耦合到所述相干像素阵列对应的相干像素中，进一步供所述混频器进行混频，所述混频器连接光电探测器，所述混频器在完成混频后的光信号通过所述光电探测器将光信号转换为电信号，进一步通过控制器指定一个或多个特定的FMCW运算器以获取指定的探测信息，其中所述控制器包括中央处理器和光开关控制器，所述中央处理器用于统筹整个光探测系统的工作。所述光开关控制器用于控制相干像素阵列中指定行或指定位置进行光探测。可选的，所述光探测系统还包括电源管理模块、I/O通讯模块和内存，分别用于支持所述光探测系统的运行。
需要说明的是，所述光探测系统包括行列电网，所述行列电网由行导体和列导体组成，其中列导体连接一列的相干像素，每一行导体连接对应一行的相干像素，并且所有行导体都连接到FMCW运算器阵列，FMCW运算器阵列可以选择性读出特定的一行或者多行的数据，每个FMCW运算器处理对应列的转换成电信号的探测数据，每一列导体在结构上向对应列的FMCW运算器延伸。其中每一FMCW运算器连接中央处理器，FMCW运算器将转换成电信号的探测数据输入到所述中央处理器分析处理，由于FMCW运算器和像素的结构关系，使得在所述控制器控制下可以逐行读取相干像素上的探测信息，通过所述光学发射模块控制指定方向上照射FMCW探测光束，光学接收模块获取反射光后输入到相干像素阵列进行光探测生成光反射信号，逐行将光反射信号转化为电信号供中央处理器处理。在本发明另一些较佳实施例中，由于光开关控制器分级控制光的分束走向，可以实现将源信号动态切换到选定的已读取的像素行的光波导中，从而可以避免将源信号馈送到未活动的像素中，造成功率上的浪费。
当接收到混频信号后，FMCW运算器执行距离、速度的计算，该计算是基于FMCW信号解析算法的计算，计算方法为现有技术，本发明对此不再赘述。该行像素对应的空间的物体和速度可以被探测到，逐行探测可以在控制器的控制下以局部或逐行的方式对发射探测信号，在完成信号识别或处理后，剩余的行或位置再接收发向其它方位的探测信号，从而可以有效地避免一次性强探测光对人眼造成的伤害，同时也可以有效地节约能源的消耗。其次在读取所有相干像素的探测物体的距离和速度后，可以获取整个相干像素阵列的探测到的物体距离和速度，以恒定的或变化的帧率不断重复上述探测操作，从而可以获取深度或速率的视频探测信息。
需要说明的是，采用FMCW信号探测过程中需要控制信号的频率，可以采用包括调制注入光发射器的电流或加热发射光束，或调制激光腔的物理尺寸和折射率以实现频率调制，对此本发明不再做具体限制。所述分束器可以根据光发射器发射的光束性质进行选择性调整，若光发射器输出的是自由空间光，则所述分束器可以采用包括但不仅限于棱镜、半透明镜等自由空间光写部件进行光学分束，若光发射器的发射光束是基于光纤耦合的，则对应的分束器可以采用基于光纤的分束器。所述光学发射模块可以用于发射光束的整形和方位调整，其中所述光学发射模块包括一个或多个透镜，所述透镜可以为凸透镜或凹透镜，用于增加或减少发射光束的发散角，在本发明另一较佳实施例中，所述光学发射模块还包括至少一个光学散射体，所述光学散射体安装后可以将发射光在设计的散射角度内更加均匀。所述光学接收模块包括至少一个透镜，需要说明的是所述相干阵列可以设置为多个，每个相干像素阵列上设有至少一个所述透镜，比如凸透镜，每个相干像素阵列上方的光学透镜可以获取指定方向的反射光探测信号，从而使得每个像素可以获取不同方向和位置的探测信息。
请继续参考图4显示的基于硅PIC的相干像素阵列，所述分束器可以由包括基于光波导的定向耦合器或多模式干涉器(Multi-Mode Interference，MMI)制成，用于将来自行光波导的一部分LO信号光分配到单个像素中以进行局部光混频，并将其余的光传递到下一个像素；光混频器可以由基于波导的定向耦合器或MMI制成，用于在光域中将LO光信号与接收的光信号进行混频，并将混频后的光信号输出到光电探测器；光电探测器可以由波导型锗(Ge)光电二极管(适用波长小于1600nm)或硅(Si)光电二极管(适用波长小于1100nm)制成，用于将混频后的光信号转换成电信号。其中所述光电探测器具有一阳极和一阴极，所述阳极连接行列电网的行导体，所述阴极连接行列电网的列导体，其中所述导体可以由包括但不仅限于铜、铝以及合金等相关金属制成。
请参考图2，在本发明另一较佳实施例中，所述光学发射模块可以由现有的基于硅PIC的光学相控阵(Optical Phased Array，OPA)芯片代替，OPA芯片可以集成在在相干像素阵列芯片上或在单独的芯片上实现。需要说明的是，OPA芯片可以对外输出准直光束和期望形状的光束，通过所述OPA芯片可以操控向特定位置发射线形光束，该线形光束在相干像素阵列的行方向上具有大的发散角，并且在其像素的列方向上具有窄的发散角，即接近准直，并且通过光学接收模块在特定行或特定区域的相干像素上形成成像区域，逐行读取后，通过混频器和源信号的混频后逐行被光电探测器转换为电信号后由FMCW运算器处理，每个FMCW运算器将处理的数据输入中央处理器以获取所有相干像素的探测数据。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线段、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线段的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线段、电线段、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (18)
1.一种光探测系统，其特征在于，所述系统包括：
相干像素阵列；
FMCW运算器阵列；
光学发射模块；
光学接收模块；
光发射器；
控制器；
所述相干像素阵列分别连接光学接收模块和FMCW运算器阵列，所述光学发射模块连接光发射器，所述控制器分别连接所述FMCW运算器阵列和光发射器，所述光发射器用于生成调频连续波，所述调频连续波用于探测目标对象，所述光学接收模块安装于相干像素阵列上，用于接收目标的光反射信号，通过所述相干像素阵列生成混频信号，FMCW运算器阵列用于解析混频信号以获取探测数据。
2.根据权利要求1所述的一种光探测系统，其特征在于，所述相干像素阵列包括基于硅材料的光波导，或基于氮化硅的光波导。
3.根据权利要求1所述的一种光探测系统，其特征在于，所述相干像素阵列包括多个相干像素，每个相干像素包括相干接收单元和光转换单元，分别形成相干接收阵列和光转换阵列，每个相干接收单元和对应的光转换单元连接，用于接收光反射信号，并将光反射信号进行处理和转换。
4.根据权利要求3所述的一种光探测系统，其特征在于，每个相干接收单元包括接收天线和光混频器，分别形成接收天线阵列和光混频器阵列，所述接收天线和光混频器连接，所述光混频器连接所述光学发射模块，用于将接收天线收到的光反射信号和源信号进行混频，并将混频后的光信号输入光转换单元，所述光转换单元包括光探测器，所述光探测器用于将混频后的光信号转化为电信号。
5.根据权利要求2所述的一种光探测系统，其特征在于，所述每个接收天线分别连接对应的光波导，用于接收光反射信号，并将光反射信号耦合至连接所述对应光混频器的光波导。
6.根据权利要求1所述的一种光探测系统，其特征在于，所述相干像素阵列包括行列电网，行列电网的每一行连接对应的像素和FMCW运算器阵列，行列电网的每一列电网连接对应的像素和对应的FMCW运算器单元。
7.根据权利要求1所述的一种光探测系统，其特征在于，所述光学发射模块连接分束器，所述分束器连接光发射器，所述分束器连接每个相干像素，所述分束器用于向目标空间发射光信号，并同时向所述相干像素阵列发送源信号。
8.根据权利要求7所述的一种光探测系统，其特征在于，所述光学发射模块包括光学透镜、光学散射体或光学相控阵列中的至少一种，用于光束整形。
9.根据权利要求7所述的一种光探测系统，其特征在于，所述分束器连接到相干像素阵列后，相干像素阵列上级联设置的分束器形成路由光路，并且级联设置的所述分束器连接光开关，所述光开关连接控制器，每一光开关设置至少两光支路，每一光支路末端分别连接一相干像素，所述路由光路用于可控地向对应相干像素发送源信号。
10.根据权利要求8所述的一种光探测系统，其特征在于，所述光学发射模块包括光学相控阵芯片，所述光学相控芯片集成于相干像素阵列上或者独立于相干像素阵列存在，用于发出源信号和对目标空间发出准直光束或期望光束。
11.根据权利要求1所述的一种光探测系统，其特征在于，所述FMCW运算器阵列用于依行读取行列电网的数据，用于依次获取不同目标空间的探测数据。
12.一种光探测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
生成调频连续波，将所述调频连续波分束形成源信号和探测信号；
分级控制所述探测信号，将所述探测信号根据控制规则发向指定方向或位置；
根据控制规则向指定的相干像素发送源信号；
接收光反射信号和源信号，并将所述源信号和光反射信号混频；
解析混频后的信号，以获取探测信息。
13.根据权利要求12所述的一种光探测方法，其特征在于，通过光学相控阵列获取生成的调频连续波，进一步生成线形准直光束或线形期望光束的探测信号，并生成分束的源信号，所述探测信号用于向指定方向或指定位置发射，所述源信号输入对应的相干像素。
14.根据权利要求12所述的一种光探测方法，其特征在于，逐行读取相干像素上的光反射信号，并将光反射信号和源信号混频后逐行解析，以逐行或固定区域获取探测信息。
15.根据权利要求12所述的一种光探测方法，其特征在于，采用一个或多个光学透镜设置于相干像素上，形成接收至少一个指定方向光反射信号的光接收模块，将经目标反射回来的光成像在相干像素阵列上形成光反射信号。
16.根据权利要求12所述的一种光探测方法，其特征在于，采用相干像素阵列接收均匀发散光束照亮的目标区域的反射信号或接收准直发射的光束照亮的目标点上的反射信号。
17.一种激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达系统应用上述权利要求1-11中任意一项所述的一种光探测系统。
18.一种激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达系统应用上述权利要求12-16中任意一项所述的一种光探测方法。
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