一种激光装置及其制备方法及应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种激光装置，属于半导体技术领域。本发明专利技术的激光装置包括：激光芯片，其上设有出光区域；耦合光栅，其设置在所述激光芯片上，且位于所述出光区域的至少一侧；出射光栅，其设置在所述出光区域中，用于调整入射光波的出射角度。本发明专利技术解决了现有的激光装置扫描光源难以覆盖所需的视场范围的问题。

A laser device and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种激光装置及其制备方法及应用
本专利技术属于半导体
，特别是涉及一种激光装置及其制备方法及应用。
技术介绍
在激光雷达（Lidar）和三维传感（3Dsensing）的应用场景中，均需通过发射激光束探测目标的位置、速度等特征量。其中激光芯片向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标物体进行探测、跟踪和识别。在一些使用场景中，希望激光芯片的发射场可以通过扫描的方式覆盖整个视场（FOV）。在现有的技术中，为了实现扫描的目的，可以使用机械旋转器或微机电系统（MEMS）镜，但是机械旋转器通常受到旋转速度的限制，且容易损坏，而微机电系统（MEMS）镜的扫描范围小，难以覆盖所需的视场范围，且可靠性低，所以需要提供一种更好的扫描方式，达到覆盖整个视场（FOV）的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光装置及其制备方法及应用，解决了现有的激光装置扫描光源难以覆盖所需的视场范围的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种激光装置，其包括：激光芯片，其上设有出光区域；耦合光栅，其设置在所述激光芯片上，且位于所述出光区域的至少一侧；出射光栅，其设置在所述出光区域中，用于调整入射光波的出射角度。在本专利技术的一个实施例中，所述激光芯片具有脊形波导结构。在本专利技术的一个实施例中，当所述激光芯片具有所述脊形波导结构时，所述出射光栅形成于所述脊形波导结构上。在本专利技术的一个实施例中，当所述激光芯片具有所述脊形波导结构时，所述出射光栅形成于所述激光芯片内。在本专利技术的一个实施例中，所述耦合光栅与所述出射光栅并排设置。在本专利技术的一个实施例中，所述激光芯片具有台面结构。在本专利技术的一个实施例中，当所述激光芯片具有台面结构时，出射光栅形成于所述台面结构上。在本专利技术的一个实施例中，所述出射光栅的间距周期为0.1μm-10μm。本专利技术还提供了一种激光装置的制备方法，其包括：制备激光芯片，在所述激光芯片上形成出光区域；在所述出光区域形成出射光栅，用于调整入射光波的出射角度。本专利技术还提供了一种电子设备，其包括：壳体，其上设有一敞口；透光屏，其安装在所述壳体的敞口上，与所述壳体形成一容纳腔；多个激光装置，设置在所述容纳腔内且并排放置，每个所述激光装置上设有开关，每个所述激光装置包括：激光芯片，其上设有出光区域，所述出光区域面向所述透光屏；耦合光栅，其设置在所述激光芯片上，且位于所述出光区域的至少一侧；出射光栅，其设置在所述出光区域中，用于调整出射光线的出射角度；控制系统，其与所述多个激光装置的开关连接，通过控制每个所述激光装置上的开关相继地打开和关闭使所述多个激光装置的发射场覆盖所需视场。光接收装置，其设置在所述容纳腔内，用于接收所述所需视场反馈的光信号。在本专利技术的一个实施例中，每个所述激光装置出光区域产生的发射场为长条形光场。在本专利技术的一个实施例中，多个所述长条形光场相互平行且多个所述长条形光场的中心互不重叠。在本专利技术的一个实施例中，所述长条形光场的角度跨度为（0.1-20）度×（10-90）度。在本专利技术的一个实施例中，多个所述长条形光场叠加形成一长方形平顶远场。在本专利技术的一个实施例中，相邻所述激光装置的发射场的间距为0.1度-20度。在本专利技术的一个实施例中，每个所述激光装置的出光区域设有光学元件。本专利技术的激光装置及其应用的电子设备，可以以扫描的方式完全覆盖整个所需的视场范围，且结构简单，不易损坏。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术电子设备的结构示意图；图2为图1中电子设备对入射光波的作用示意图；图3为图1中入射光波与出射光线的关系图；图4为图1中电子设备一工作示意图；图5为图1中电子设备一工作示意图；图6为图1中电子设备一工作示意图；图7为本专利技术激光装置一实施例的结构侧视图；图8为图7中实施例的结构俯视图；图9为本专利技术激光装置另一实施例的结构侧视图；图10为图9中实施例的结构俯视图；图11为本专利技术激光装置另一实施例的结构侧视图；图12为图11中实施例的结构俯视图；图13为本专利技术激光装置另一实施例的结构侧视图；图14为图13中实施例的结构俯视图；图15为本专利技术激光装置另一实施例的结构侧视图；图16为图15中实施例的结构俯视图；图17为本专利技术激光装置另一实施例的结构侧视图；图18为图17中实施例的结构俯视图；图19为本专利技术激光装置另一实施例的结构侧视图；图20为图19中实施例的结构俯视图；图21为本专利技术激光装置另一实施例的结构侧视图；图22为图21中实施例的结构俯视图；图23为本专利技术激光装置的方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1、图2及图3所示，本专利技术提供一种电子设备100，其包括：壳体200、透光屏300、多个激光装置400、控制系统500和光接收装置600。请一并参阅图1至图22所示，壳体200可以采用任意形状，壳体200一侧形成一敞口，壳体200所用材料本专利技术不做限定。透光屏300安装在壳体200的敞口上，且与壳体200形成一容纳腔，透光屏300可选用玻璃、液晶聚合物、硅酸凝胶、透明亚克力等透过率大于90%的透明材料中的一种。多个激光装置400设置在容纳腔内，每个激光装置400包括：激光芯片410、出射光栅430和耦合光栅450和开关。在激光芯片410上设有出光区域，且出光区域面向透光屏300。出射光栅430设置在可以通过出射光栅430改变激光装置400的出光角度，本实施例中例如可以通过出射光栅430使侧面出光的激光芯片410改变部分入射光波1000的发射角度，使出射光线900与激光芯片410的垂直方向形成一出光角度θ，通过调节出射光栅430的间距周期，可以调节出光角度θ，从而精确地控制发光方向，本实施例中，出射光栅430的间距周期例如为0.1μm-10μm，出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光装置，其特征在于，其包括：/n激光芯片，其上设有出光区域；/n耦合光栅，其设置在所述激光芯片上，且位于所述出光区域的至少一侧；/n出射光栅，其设置在所述出光区域中，用于调整入射光波的出射角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光装置，其特征在于，其包括：
激光芯片，其上设有出光区域；
耦合光栅，其设置在所述激光芯片上，且位于所述出光区域的至少一侧；
出射光栅，其设置在所述出光区域中，用于调整入射光波的出射角度。


2.根据权利要求1所述一种激光装置，其特征在于，所述激光芯片具有脊形波导结构。


3.根据权利要求2所述一种激光装置，其特征在于，当所述激光芯片具有所述脊形波导结构时，所述出射光栅形成于所述脊形波导结构上。


4.根据权利要求2所述一种激光装置，其特征在于，当所述激光芯片具有所述脊形波导结构时，所述出射光栅形成于所述激光芯片内。


5.根据权利要求2所述一种激光装置，其特征在于，所述耦合光栅与所述出射光栅并排设置。


6.根据权利要求1所述一种激光装置，其特征在于，所述激光芯片具有台面结构。


7.根据权利要求6所述一种激光装置，其特征在于，当所述激光芯片具有台面结构时，出射光栅形成于所述台面结构上。

【专利技术属性】
技术研发人员：张成，梁栋，
申请(专利权)人：常州纵慧芯光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32