本发明专利技术提供一种基于量子阱二极管的同质集成光电子装置，包括：衬底；发光模块位于衬底表面，包括至少一个第一量子阱二极管器件，第一量子阱二极管器件用于向被测物体发射特定波长的第一光信号，第一光信号被被测物体反射后，能够变为第二光信号，第二光信号具有被测物体的传感信息；探测模块位于衬底表面，包括至少一个第二量子阱二极管器件，第二量子阱二极管器件用于接收第二光信号并将第二光信号转换为电信号。本发明专利技术优点是，利用发光模块发射第一光信号，第一光信号被被测物体反射后形成带有被测物体的传感信息的第二光信号，探测模块接收第二光信号并转换为电信号，进而获得被测物体的传感信息，具备集成度高，性能好的优点。优点。优点。
【技术实现步骤摘要】
基于量子阱二极管的同质集成光电子装置
[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种基于量子阱二极管的同质集成光电子装置。
技术介绍
[0002]自从20世纪90年代初名古屋大学的Amano和Akasaki以及日亚公司的Nakamura实现了高效率氮化物蓝光半导体发光二极管(Light Emitting Diode,LED)以来，LED在照明领域的发展突飞猛进，日新月异。在今天，LED被称为第四代固态照明光源。同时，由于其结构简单、寿命长、能耗低等优点，LED正越来越广泛地应用于通信、传感、医疗、航空等领域。在2019年，仅全球光通信市场规模就已达到千亿美元级别。
[0003]“集成光学”概念最早由美国贝尔实验室Miller明确提出。主要是指通过微纳加工手段，将功能差异的有源、无源器件集成到同一块衬底上的光学系统。当前，光子集成技术已成为光通信、光互连、新能源等新型应用领域的核心技术，受到各国政府、研究机构、商业机构的重视。美国、日本、欧洲等地相继将集成光子技术列为重点研究开发项目之一。
[0004]根据工艺，集成光子技术可分为单片集成与混合集成。其中，单片集成因其过程简单、大规模生产较为理想而成为集成光子芯片的重要发展趋势。同时，光子集成技术主要集中于基于III-V族半导体材料。目前，虽然单元器件的集成制备技术已经较为成熟，但是如何实现多个功能器件、多种材料体系的系统集成仍然阻碍着集成光学的进一步发展。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种基于量子阱二极管的同质集成光电子装置，用于解决现有的光电子装置集成度较低、性能较差的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于量子阱二极管的同质集成光电子装置，其包括：衬底；发光模块，位于所述衬底表面，包括至少一个第一量子阱二极管器件，所述第一量子阱二极管器件用于向被测物体发射特定波长的第一光信号，所述第一光信号被所述被测物体反射后，能够变为第二光信号，所述第二光信号具有所述被测物体的传感信息；探测模块，位于所述衬底表面，包括至少一个第二量子阱二极管器件，所述第二量子阱二极管器件用于接收所述第二光信号并将所述第二光信号转换为电信号。
[0007]进一步，所述第一量子阱二极管器件的工作波段与所述第二量子阱二极管器件的工作波段具有重叠区。
[0008]进一步，所述发光模块包括多个所述第一量子阱二极管器件，多个所述第一量子阱二极管器件并联，并构成发光阵列。
[0009]进一步，所述探测模块包括多个所述第二量子阱二极管器件，多个所述第二量子阱二极管器件串联。
[0010]进一步，通过所述第一量子阱二极管器件的量子阱组分的变化而改变所述第一量子阱二极管器件发射的所述第一光信号的波长，通过所述第二量子阱二极管器件的量子阱
组分的变化而使所述第二量子阱二极管器件能够接收不同波长的所述第二光信号。
[0011]进一步，所述同质集成光电子装置还包括信号处理模块，所述信号处理模块与所述探测模块相连接，用于接收所述电信号并进行处理，以获得所述被测物体的传感信息。
[0012]进一步，所述信号处理模块包括判决单元，用于在所述电信号中获取所述被测物体的传感信息。
[0013]进一步，所述信号处理模块还包括：放大单元，与所述探测模块连接，用于放大所述电信号；滤波单元，与所述放大单元连接，用于滤去放大后所述电信号中存在的杂波与噪声。
[0014]进一步，所述被测物体的传感信息为所述被测物体的振动频率信息。
[0015]进一步，所述信号处理模块还包括统计单元，所述判决单元还能够将所述电信号进行A/D转换，并与阈值进行比较获得所述被测物体的振动次数信息，并利用所述统计单元进行振动次数及振动时间统计后，得到所述被测物体的振动频率信息。
[0016]进一步，所述同质集成光电子装置还包括稳压模块，所述稳压模块至少与所述发光模块连接，用于向所述发光模块提供稳定的电能输出。
[0017]本专利技术的优点在于，利用发光模块发射第一光信号，所述第一光信号被被测物体反射后形成带有被测物体的传感信息的第二光信号，所述探测模块接收所述第二光信号并转换为电信号，进而获得所述被测物体的传感信息，具备集成度高，性能好的优点。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一具体实施方式提供的基于量子阱二极管的同质集成光电子装置的整体结构示意图；
[0019]图2是本专利技术一具体实施方式中发光模块的结构示意图；
[0020]图3是本专利技术一具体实施方式中探测模块的结构示意图；
[0021]图4是本专利技术一具体实施方式中所述信号处理模块的结构框图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本专利技术提供的基于量子阱二极管的同质集成光电子装置的具体实施方式做详细说明。
[0023]图1是本专利技术一具体实施方式提供的基于量子阱二极管的同质集成光电子装置的整体结构示意图，请参阅图1，所述同质集成光电子装置包括衬底10、发光模块11及探测模块12。
[0024]所述发光模块11位于所述衬底10表面，例如，所述发光模块11位于所述衬底10的上表面。所述发光模块11能够向被测物体发射特定波长的光。所述特定波长可为从深紫外到红外波段内特定的波长。所述发光模块11发射的光信号能够被被测物体反射，并且反射光带有所述被测物体的传感信息。所述传感信息包括但是不限于为物体振动频率信息、物体振动的动态幅度等。
[0025]具体地说，所述发光模块11包括至少一个第一量子阱二极管器件111，所述第一量子阱二极管器件111能够向被测物体发射特定波长的第一光信号，所述第一光信号被所述被测物体反射后，能够变为第二光信号，所述第二光信号具有所述被测物体的传感信息。其
中，被测物体表面的变化会引起第一光信号强度的变化，起到一个动态调制的效果，即物体表面变化相当于是一个光调制器，使得第一光信号强度等发生变化，进而经反射形成所述第二光信号。所述第一量子阱二极管器件111可在正向偏压情况下发出所述第一光信号。
[0026]其中，通过所述第一量子阱二极管器件111的量子阱组分的变化而改变所述第一量子阱二极管器件111发射的所述第一光信号的波长，使得第一量子阱二极管器件111能够根据需求而发出不同的波长的第一光信号。
[0027]进一步，请参阅图2，其为本专利技术一具体实施方式中发光模块11的结构示意图，在本具体实施方式中，所述发光模块11包括多个第一量子阱二极管器件111，多个所述第一量子阱二极管器件111并联连接，并构成发光阵列。多个所述第一量子阱二极管器件111并联连接能够增强所述发光模块11的光强度，使得后续探测模块12接收的第二光信号的强度满足要求，进而提高所述光电子装置的检测准确度。所述第一量子阱二极管器件111的具体数量，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如根据需要发射的第一光信号的强度进行选择，本具体实施方式对此不作限定。本具体实施方式中所述的“多个”是指两个以上。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于量子阱二极管的同质集成光电子装置，其特征在于，包括：衬底；发光模块，位于所述衬底表面，包括至少一个第一量子阱二极管器件，所述第一量子阱二极管器件用于向被测物体发射特定波长的第一光信号，所述第一光信号被所述被测物体反射后，能够变为第二光信号，所述第二光信号具有所述被测物体的传感信息；探测模块，位于所述衬底表面，包括至少一个第二量子阱二极管器件，所述第二量子阱二极管器件用于接收所述第二光信号并将所述第二光信号转换为电信号。2.根据权利要求1所述的同质集成光电子装置，其特征在于，所述第一量子阱二极管器件的工作波段与所述第二量子阱二极管器件的工作波段具有重叠区。3.根据权利要求1所述的同质集成光电子装置，其特征在于，所述发光模块包括多个所述第一量子阱二极管器件，多个所述第一量子阱二极管器件并联，并构成发光阵列。4.根据权利要求1所述的同质集成光电子装置，其特征在于，所述探测模块包括多个所述第二量子阱二极管器件，多个所述第二量子阱二极管器件串联。5.根据权利要求1所述的同质集成光电子装置，其特征在于，通过所述第一量子阱二极管器件的量子阱组分的变化而改变所述第一量子阱二极管器件发射的所述第一光信号的波长，通过所述第二量子阱二极管器件的量子阱组分的变化而使所述第二量子阱二极管器件能够接收不同波...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永进，傅康，
申请(专利权)人：苏州亮芯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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