装置和检测器制造方法及图纸

本公开涉及一种装置和检测器。该装置包括垂直腔表面发射激光器的阵列。每个垂直腔表面发射激光器被配置为光源。该装置还包括光学布置，其被配置为接收来自多个垂直腔表面发射激光器的光并输出多个光束。

Devices and detectors

【技术实现步骤摘要】
装置和检测器
一些实施例涉及一种装置，并且具体但不排他地，涉及提供多个光束的装置。
技术介绍
光敏设备被用于各种应用，例如确定光级、通信、范围检测等。例如，单光子雪崩二极管(SPAD)可被用作来自光源的反射光的检测器。通常，包括SPAD感测元件的像素阵列被设置为传感器，以检测来自光源的反射光脉冲。光子可通过光电效应在SPAD中生成载流子。光生载流子可触发SPAD阵列中的一个或多个SPAD中的雪崩电流。雪崩电流可标志一事件，即，光的光子被检测到。SPAD阵列用于测距是众所周知的。例如，SPAD阵列和SPAD传感器已被用于确定移动设备中的测距应用的飞行时间距离。可通过一个或多个垂直腔表面发射激光器(VCSEL)二极管提供光源的源。
技术实现思路
根据一个方面，提供了一种装置，包括：垂直腔表面发射激光器的阵列，每个所述垂直腔表面发射激光器被配置为光源；以及光学布置，被配置为接收来自多个所述垂直腔表面发射激光器的光，并且输出多个输出光束，所述光学布置包括：一个或多个准直器，被配置为通过准直来自多个所述垂直腔表面发射激光器的光来提供一个或多个准直光束；以及子光学元件，被配置为通过对所述一个或多个准直光束进行光束成形来产生所述多个输出光束。在某些实施例中，所述子光学元件包括被配置为产生所述多个输出光束的光学元件阵列。在某些实施例中，所述一个或多个准直器包括被配置为：接收来自所述阵列的每个所述垂直腔表面发射激光器的光的共享光学元件。在某些实施例中，所述一个或多个准直器包括多个准直透镜，所述多个准直透镜被配置为：根据从多个所述垂直腔表面发射激光器接收的光，产生所述一个或多个准直光束的多个准直光束。在某些实施例中，多个所述垂直腔表面发射激光器被配置为产生多个输入光束，并且所述一个或多个准直器包括分别用于每个输入光束的准直透镜的阵列，多个所述垂直腔表面发射激光器中的一个或多个激光器被配置为提供每个光束。在某些实施例中，还包括一个或多个微透镜，所述一个或多个微透镜被设置在提供有所述垂直腔表面发射激光器的阵列的衬底上。在某些实施例中，还包括多个透镜，所述多个透镜位于所述垂直腔表面发射激光器的阵列上，一个透镜对应于所述垂直腔表面发射激光器中的每个激光器。在某些实施例中，所述垂直腔表面发射激光器的阵列包括多个单片化的垂直腔表面发射激光器裸片。在某些实施例中，还包括多个微透镜，所述多个微透镜被设置在提供有所述垂直腔表面发射激光器的阵列的衬底上，其中所述一个或多个准直器包括共享准直透镜，所述共享准直透镜被配置为接收来自所述阵列的每个所述垂直腔表面发射激光器的光。在某些实施例中，还包括多个微透镜，所述多个微透镜被设置在提供有所述垂直腔表面发射激光器的阵列的衬底上，所述微透镜被配置为提供多个输入光束，其中所述一个或多个准直器包括多个准直透镜，为每个输入光束提供一个准直透镜。在某些实施例中，所述垂直腔表面发射激光器的阵列包括多个单片化的垂直腔表面发射激光器裸片，所述单片化的垂直腔表面发射激光器裸片被配置为提供多个输入光束，并且所述一个或多个准直器包括多个准直透镜，为每个输入光束提供一个准直透镜。在某些实施例中，包括控制电路装置，所述控制电路装置被配置为控制所述垂直腔表面发射激光器中的哪一个被激活。在某些实施例中，所述控制电路装置被配置为控制所述垂直腔表面发射激光器的阵列，以顺序地向所述光学布置提供输入光束。根据另一方面，提供了一种检测器，包括：被配置为朝向对象引导输出光的装置，所述装置包括：垂直腔表面发射激光器的阵列，每个所述垂直腔表面发射激光器被配置为光源；和光学布置，被配置为接收来自多个所述垂直腔表面发射激光器的光，并且输出多个输出光束，所述光学布置包括：一个或多个准直器，被配置为通过准直来自多个所述垂直腔表面发射激光器的光来提供一个或多个准直光束；以及子光学元件，被配置为通过对所述一个或多个准直光束进行光束成形来产生所述多个输出光束；以及光检测器，被配置为检测从所述对象反射的光。在某些实施例中，所述光检测器包括单光子雪崩二极管的阵列。在某些实施例中，还包括被配置为计算所述检测器与所述对象之间的距离的处理器。在某些实施例中，所述处理器被配置为计算由所述垂直腔表面发射激光器的阵列产生的光与从所述对象反射的光之间的相移。根据另一方面，提供了一种装置，包括：垂直腔表面发射激光器的阵列，每个所述垂直腔表面发射激光器被配置为光源；以及光学布置，被配置为接收来自所述垂直腔表面发射激光器的阵列的光，并且输出多个输出光束，所述光学布置包括：一个或多个准直器，被配置为通过准直来自多个所述垂直腔表面发射激光器的光来提供一个或多个准直光束；以及微透镜阵列，被配置为通过对所述一个或多个准直光束进行光束成形来产生所述多个输出光束。在某些实施例中，所述一个或多个准直器包括被配置为：接收来自所述阵列的每个所述垂直腔表面发射激光器的光的共享光学元件。在某些实施例中，所述一个或多个准直器包括多个准直透镜，所述多个准直透镜被配置为：根据从多个所述垂直腔表面发射激光器接收的光，产生所述一个或多个准直光束的多个准直光束。附图说明现在将仅通过示例并参考附图来描述一些实施例，其中：图1示出了由光源提供的N个通道的示意图；图2示出了用于提供N个光通道的第一布置；图3示出了用于提供N个光通道的第二布置；图4示出了用于提供N个光通道的第三布置；图5a和图5b示出了VSCEL阵列和光学元件的潜在未对准的示意图；图6示意性示出了使用飞行时间原理的布置；以及图7示意性示出了一些实施例的检测器。具体实施方式下面详细讨论一些实施例。然而，应当理解，本公开提供了可在各种具体上下文中具体化的各种可应用技术概念。所讨论的具体实施例仅示出了制造和使用所公开主题的具体方法，并不限制不同实施例的范围。一些实施例可在用于确定与对象的距离的设备中提供。一种方法被称为“飞行时间”(TOF)。该方法包括朝向对象发送光信号，并测量信号往返对象所花费的时间。通过测量从光源发出的信号与从对象反射并被光传感器检测到的信号之间的相移，可以得到信号在该行程中所花费的时间的计算。已知该相移和光速能够确定与对象的距离。单光子雪崩二极管(SPAD)可被用作反射光的检测器。通常，为了检测反射光脉冲，提供SPAD的阵列作为传感器。光子可通过光电效应在SPAD中生成载流子。光生载流子可在SPAD阵列中的一个或多个SPAD中触发雪崩电流。雪崩电流可标志一事件，即光的光子被检测到。应了解，其他实施例可使用其他类型的检测器。仅通过示例，一些实施例可使用基于快速光电二极管的ToF模块或LIDAR(光检测和测距)应用。LIDAR具有包括消费电子、汽车、机器人、勘测等的许多应用。例如，LIDAR系统使用光源(例如，垂直腔表面发射激光器(VCSEL))来生成光脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其特征在于，包括：/n垂直腔表面发射激光器的阵列，每个所述垂直腔表面发射激光器被配置为光源；以及/n光学布置，被配置为接收来自多个所述垂直腔表面发射激光器的光，并且输出多个输出光束，所述光学布置包括：一个或多个准直器，被配置为通过准直来自多个所述垂直腔表面发射激光器的光来提供一个或多个准直光束；以及子光学元件，被配置为通过对所述一个或多个准直光束进行光束成形来产生所述多个输出光束。/n

【技术特征摘要】
20180815 EP 18189177.11.一种装置，其特征在于，包括：
垂直腔表面发射激光器的阵列，每个所述垂直腔表面发射激光器被配置为光源；以及
光学布置，被配置为接收来自多个所述垂直腔表面发射激光器的光，并且输出多个输出光束，所述光学布置包括：一个或多个准直器，被配置为通过准直来自多个所述垂直腔表面发射激光器的光来提供一个或多个准直光束；以及子光学元件，被配置为通过对所述一个或多个准直光束进行光束成形来产生所述多个输出光束。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述子光学元件包括被配置为产生所述多个输出光束的光学元件阵列。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一个或多个准直器包括被配置为：接收来自所述阵列的每个所述垂直腔表面发射激光器的光的共享光学元件。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一个或多个准直器包括多个准直透镜，所述多个准直透镜被配置为：根据从多个所述垂直腔表面发射激光器接收的光，产生所述一个或多个准直光束的多个准直光束。


5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，多个所述垂直腔表面发射激光器被配置为产生多个输入光束，并且所述一个或多个准直器包括分别用于每个输入光束的准直透镜的阵列，多个所述垂直腔表面发射激光器中的一个或多个激光器被配置为提供每个光束。


6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一个或多个微透镜，所述一个或多个微透镜被设置在提供有所述垂直腔表面发射激光器的阵列的衬底上。


7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括多个透镜，所述多个透镜位于所述垂直腔表面发射激光器的阵列上，一个透镜对应于所述垂直腔表面发射激光器中的每个激光器。


8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述垂直腔表面发射激光器的阵列包括多个单片化的垂直腔表面发射激光器裸片。


9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括多个微透镜，所述多个微透镜被设置在提供有所述垂直腔表面发射激光器的阵列的衬底上，其中所述一个或多个准直器包括共享准直透镜，所述共享准直透镜被配置为接收来自所述阵列的每个所述垂直腔表面发射激光器的光。


10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括多个微透镜，所述多个微透镜被设置在提供有所述垂直腔表面发射激光器的阵列的衬底上，所述微透镜被配置为提供多个输入光束，其中所述一个或多个准直器包括多个准直透镜，为每个输入光束提供一个准直透镜。


11.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·汤森，T·戈帕尔·克里什南，J·陶宁，K·钱农，
申请(专利权)人：意法半导体RD有限公司，
类型：新型
国别省市：英国;GB