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硅光集成激光雷达FMCW与OPA扫描方案

共计 30 章节

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学习目标 · 课程结构 · FMCW与OPA技术概览

课程导入学习目标

激光雷达基础

激光雷达工作原理 · 飞行时间法（ToF）与FMCW对比 · 主要性能指标（分辨率

激光雷达基础激光雷达工作原理

硅光集成技术基础

硅光子学基本概念 · 常用材料平台（SOI · SiN）

硅光集成技术基础硅光子学基本概念

FMCW测距测速原理

线性调频连续波原理 · 拍频信号产生 · 距离与速度解算公式

FMCW测距测速原理

FMCW激光雷达系统架构

光源 · 光路 · 相干探测

FMCW激光雷达系统架构

硅光FMCW激光雷达关键器件

可调谐激光器 · 硅光调制器 · 平衡探测器

OPA扫描原理

光学相控阵基本概念 · 相位控制与光束偏转 · 光栅方程

OPA扫描原理

OPA天线阵列设计

一维与二维阵列 · 阵元间距与旁瓣抑制 · 波束成形算法

OPA天线阵列设计

硅光OPA实现方案

基于热光/电光移相器的OPA · 波导光栅天线 · 封装与耦合方案

FMCW与OPA集成方案

片上FMCW+OPA系统架构 · 光路集成 · 信号同步与扫描控制

系统仿真与设计工具

Lumerical · COMSOL · Matlab等仿真软件在硅光FMCW…

系统仿真设计工具

制造工艺与封装

硅光流片工艺 · 关键工艺步骤 · 光纤耦合与封装技术

制造工艺封装

信号处理与算法

FMCW信号处理流程（FFT · CFAR） · OPA相位校准算法

信号处理算法

基于硅光FMCW的测距测速实验 · 数据采集与结果分析

案例实战FMCW

基于硅光OPA的波束扫描演示 · 测量远场光斑

案例实战OPA

集成FMCW+OPA系统联调 · 点云输出

案例实战FMCW+OPA

性能优化与调优

提高测距精度与分辨率 · 扩大扫描视场 · 降低旁瓣

性能优化调优

常见问题与解决

相位漂移 · 温度影响 · 非线性调频

常见问题解决

测试与评估方法

光学测试平台搭建 · 关键参数测量（线宽 · 调频线性度

测试评估方法

与现有激光雷达方案对比

FMCW+OPA vs ToF+机械… · 优劣势与应用场景

现有激光雷达方案…FMCW+OPA

产业链与市场分析

硅光FMCW/OPA激光雷达的产业链 · 主要厂商 · 技术成熟度与商业化进展

产业链市场分析

前沿进展与趋势

硅光集成新器件 · OPA新架构 · FMCW新算法

前沿进展趋势

综合项目设计

设计一款面向自动驾驶的硅光FMCW+… · 包括指标分解 · 架构选型

综合项目设计FMCW+

综合项目实战

基于现有硅光芯片或仿真平台 · 完成FMCW+OPA系统级仿真与性能…

综合项目实战基于现有硅光芯片…

综合项目答辩与展示

项目成果汇报 · 技术难点讨论 · 改进方向

综合项目答辩展示

课程总结与复习

核心知识点回顾 · 常见考点解析 · 学习资源推荐

课程总结复习

FMCW激光雷达在机器人 · 无人机 · 安防等领域的应用案例

拓展专题FMCW

OPA在自由空间光通信 · AR显示等其他领域的应用

拓展专题OPA

伦理与安全

激光雷达安全等级 · 人眼安全 · 法规与隐私问题

综合测试与项目评审 · 检验学习成果

结课考核综合测试