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광신호를 생성하는 광원; 상기 광신호의 광세기를 변조하여 시간에 따라 변조주파수가 일정하게 변하는 준-주파수를 갖는 제1 광신호를 생성하는 광 변조기; 상기 제1 광신호의 광파워를 분기시켜 기준 광신호와 송신 광신호로 분배하는 광 분배기; 상기 송신 광신호를 수신하여 대상체에 조사하는 광 송신기; 상기 대상체로부터 반사된 광신호를 수신하여 수신 광신호를 전달하는 광 수신기; 상기 기준 광신호와 상기 수신 광신호를 혼합하는 광 결합기;상기 광 결합기로부터 전달된 광신호로부터 중간주파수를 검출하는 밸런스 광 검출기; 및 상기 중간주파수를 측정하여 거리정보를 획득하는 거리 산출기를 포함하는 라이다 장치
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제1항에 있어서,상기 광 송신기과 상기 광 수신기는광 위상 배열(Optical Phased Array) 기반의 광 송신기와 광 수신기인 것을 포함하는 라이다 장치
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제1항에 있어서, 상기 광 변조기는Y-브랜치(Y-branch) 구조를 구비하고, 각 브랜치에 실리콘 p-n 접합구조의 위상제어기(Phase shifter)를 갖는 MZI(Mach zender interferometer) 기반의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 라이다 장치
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제1항에 있어서, 상기 광 분배기는단일 모드광 도파로로 이동된 상기 제1 광신호를 다중모드의 도파로에 결합시켜 자아 결상(Self-imaging theory)에 의한 다중 모드 간섭 패턴을 형성시키고, 상기 다중 모드 간섭 패턴이 발생하는 영역에 출력 도파로를 배치시킴으로써, 미리 설정된 분기율을 갖는 다중모드 간섭(Multimode Interference) 광분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치
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제2항에 있어서,상기 광 송신기는광도파로상으로 전달된 상기 송신 광신호를 다수의 광방사기를 통하여 자유공간에 방사하면서, 상기 광방사기 각각에서 방사되는 빔의 위상차를 조절하여 조사방향을 조정할 수 있는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치
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제2항에 있어서,상기 광 송신기는N개의 배열로 격자 구조, 거울 구조 및 금속 박막 구조 중 어느 하나의 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 라이다 장치
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제2항에 있어서, 상기 광 수신기는N개의 배열로 구성된 광 수신 배열을 포함하고,상기 광 수신 배열은각 채널로 수신된 광신호를 채널별로 구비된 위상제어기를 통하여 특정 위상차를 인가함으로써, 상기 특정 위상차에 해당하는 방향으로 수신되는 광신호만을 수신하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치
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제2항에 있어서,상기 광 수신기는N개의 배열로 격자 구조, 거울 구조 및 금속 박막 구조 중 어느 하나의 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 라이다 장치
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제1항에 있어서, 상기 광 결합기는두 개의 도파로에 입력된 상기 기준 광신호와 상기 수신 광신호가 혼합되고 위상이 변환되어 출력포트로 이동되는 방향성 광 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치
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제1항에 있어서, 상기 밸런스 광 검출기는실리콘 도파로의 p-n 접합 구조에 인가되는 역바이어스 전압에 의한 광자 보조 터널링(Photon assisted tunneling) 효과를 이용하여 광 전류를 획득하는 광 도파로 광 검출기 형태의 Si PAT-PD(Silicon photon assisted tunneling photodetector)로 구현되는 것을 특징으로 하는 라이다 장치
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제1항에 있어서,상기 광 변조기, 상기 광 분배기, 상기 광 송신기, 상기 광 수신기, 상기 광 결합기와 상기 밸런스 광 검출기는단일 실리콘 광학칩 내에 집적되는 것을 특징으로 하는 라이다 장치
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광원의 발진 주파수를 변조하지 않고, 실리콘 광집적 소자에 포함된 광변조기에 의해 변조된 준-주파수를 이용하여 거리를 측정하는 실리콘 광집적 소자 기반 라이다 장치에 있어서,상기 실리콘 광집적 소자의 외부에 존재하여 연속된 가간섭 광신호를 일정한 발진 주파수로 생성하는 광원;상기 광원으로부터 생성된 광신호의 광세기를 변조하여 준-주파수를 갖는 제1 광신호를 생성하고, 상기 제1 광신호를 대상체에 조사하여 반사된 광신호와 미리 설정된 기준 광신호를 혼합하며, 상기 혼합된 광신호로부터 중간주파수를 검출하는 실리콘 광집적 소자; 및상기 중간주파수를 측정하여 거리정보를 획득하는 거리 산출기를 포함하는 라이다 장치
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라이다 장치의 거리 측정 방법에 있어서,광원을 이용하여 광신호를 생성하는 단계; 상기 광신호의 광세기를 변조하여 시간에 따라 변조주파수가 일정하게 변하는 준-주파수를 갖는 제1 광신호를 생성하는 단계; 상기 제1 광신호의 광파워를 분기시켜 기준 광신호와 송신 광신호로 분배하는 단계; 상기 송신 광신호를 대상체에 조사하는 단계; 상기 대상체로부터 반사된 광신호인 수신 광신호를 수신하고, 상기 기준 광신호와 상기 수신 광신호를 혼합하는 단계;상기 혼합된 광신호로부터 중간주파수를 검출하는 단계; 및 상기 중간주파수를 측정하여 거리정보를 획득하는 단계를 포함하는 거리 측정 방법
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