실리콘 광 위상배열에서 외부 준 주파수 변조를 이용하는 거리 측정 방식에 대한 제안

Abstract

라이다는 자율주행 자동차, 드론 등 다양한 분야에서 3차원 영상 센서 목적으로 많은 주목을 받고 있다. 실리콘 포토닉스에 기반한 광 위상배열은 기계적인 장치없이 빔 스티어링이 가능해 차세대 라이다 소자로서 활발히 연구되고 있다. 본 학위논문에서는 기존의 연구에서 미흡했던 광 위상배열을 이용한 거리 측정에 대해 다루고자 한다. 외부 광 변조기를 이용해 준 주파수 변조 연속 광원을 구현하는 원리를 정리하고 시뮬레이션과 실험을 통해 구도를 설계한다. 거리 측정을 위해 광 위상배열은 빔 크기를 수평, 수직 1 도 이내로 줄이는 방향으로 설계하고 제작하여 측정한다. 광 위상배열을 통해 자유 공간으로 전송된 빔을 수신하는 구도를 설계하고 측정한다. 광 위상배열에서 준 주파수 변조를 통한 거리 측정 방식을 제안하여 10 도의 각도에서 1.6 m 의 거리를 측정하였다.