激光芯片和激光投影显示设备制造技术

本申请提供了一种激光芯片以及激光投影显示设备，该激光芯片包括：半导体基体和存在于半导体基体上的多个波导，相邻的两个波导之间存在间隔，不同的波导的长度不同，每一个波导用于输出一条激光光束，不同的波导输出的激光的波长不同，多个波导用于同时输出多条颜色相同的激光光束，该多条颜色相同的激光光束叠加后得到输出的激光光束。本申请提供的激光芯片，多个波导可以同时输出多条颜色相同的激光光束，不同波导输出的多个激光光束进行叠加，相当于增大了输出的激光波长线宽，从而解决了显示散斑现象和显示激光干涉的问题，并且，结构简单，便于实现。便于实现。便于实现。

【技术实现步骤摘要】
激光芯片和激光投影显示设备


[0001]本申请涉及激光投影显示领域，更为具体的，涉及一种激光芯片和激光投影显示设备。

技术介绍

[0002]激光投影显示技术(laser projection display technology，LPDT)，是以红(red)、绿(green)、蓝(blue)三基色(RGB)激光为光源的显示技术，可以最真实地再现客观世界丰富、艳丽的色彩，提供更具震撼的表现力。
[0003]由于激光光源发出的激光具有窄线宽、能耗低的特点，使其作为显示应用时具有明显的色域、对比度和小尺寸集成的优势。但是，由于激光光源发出的激光的波长线宽较窄，也带来了显示散斑现象和显示激光干涉现象，如何在保证激光原有优势的同时，简单和有效的增加波长线宽称为目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种激光芯片、激光光源以及激光投影显示设备，可以使得产生的激光具有较大的激光波长线宽，从而解决了显示散斑现象和显示激光干涉的问题，并且，结构简单，便于实现，可以实现小尺寸封装。
[0005]第一方面，提供了一种激光芯片，该激光芯片包括：导体基体和存在于该半导体基体上的多个波导，所述多个波导为并排设置，相邻的两个波导之间存在间隔，不同的波导的长度不同，每一个波导用于输出一条激光光束，不同的波导输出的激光的波长不同，该多个波导用于同时输出多条颜色相同的激光光束，该多条颜色相同的激光光束叠加后得到输出的激光光束。
[0006]第一方面提供的激光芯片，每一个波导相当于一个谐振腔，相邻的两个波导之间存在间隔(间距)，不同的波导的长度不同，相当于不同的谐振腔的长度不同。每一个波导用于输出一条激光光束，不同的波导输出的激光的中心波长是不同。多个波导可以同时输出多条颜色相同的激光光束，不同波导输出的多个激光光束进行叠加，相当于增大了输出的激光波长线宽，从而解决了显示散斑现象和显示激光干涉的问题，并且，结构简单，便于实现，可以实现小尺寸封装。
[0007]在第一方面一种可能的实现方式中，相邻的两个波导之间的间隔小于或者等于10nm，在该实现方式中，可以使得激光芯片上的多个波导共同输出光斑尽量小，有利于提升激光光源芯片输出光束质量。
[0008]在第一方面一种可能的实现方式中，该多个波导平行设置，该多个波导的一端对齐，该多个波导的另一端不对齐。例如，该多个波导的另一端为阶梯面结构。在该实现方式中，可以实现不同波导的长度不同。其可以在原有激光芯片产品上只通过改造光刻和抛光工艺，实现了不增加光源体积和光源封装工艺达到增加单色激光线宽的目的，结构简单，便于实现。例如，该半导体基体可以为长方体。
[0009]可选的，相邻的两个波导之间的间隔的范围可以为5um～10um，从而可以使得各个波导输出的激光光束的中心波长比较接近，从而使得输出的激光的颜色比较接近。例如，在本申请实施例中，各个波导输出的激光光束的中心波长相差的范围为2nm～10nm。
[0010]在第一方面一种可能的实现方式中，该多个波导的一端对齐，相邻的两个波导的延长部之间存在夹角，即该多个波导为非平行设置。在该实现方式中，通过利用多个波导的非平行设置，从而使得多个波导的长度不同，即形成多个不同腔长的谐振腔，避免了工艺相对较难的阶梯抛光，只需要进行波导端面平齐抛光皆可，降低了激光芯片制成难度，结构简单，便于实现。例如，该半导体基体可以为长方体。
[0011]在第一方面一种可能的实现方式中，该多个波导的一端该半导体基体的第一端面对齐，该多个波导的另一端与该半导体基体的第二端面对齐，该半导体基体的第一端面与该半导体基体的第二端面不平行。在该实现方式中，可以简单快捷的实现多个波导的长度不同，不需要再追加更多光路架构和光学元件，使得激光光源尺寸较小，能实现极简小型化封装，结构简单，便于实现。例如，该半导体基体的上表面为梯形，多个波导为直线型，且为平行设置。
[0012]在第一方面一种可能的实现方式中，该多个波导的一端该半导体基体的第一端面对齐，该多个波导的另一端与该半导体基体的第二端面对齐，该半导体基体的第一端面与该半导体基体的第二端面不平行，每一个波导为折线形，即每一个波导存在一个倾斜夹角。在该实现方式中，不需要再追加更多光路架构和光学元件就可以简单快捷的实现多个波导的长度不同，使得激光光源尺寸较小，能实现极简小型化封装。例如，该半导体基体的上表面为梯形，或者，该半导体基体为长方体。
[0013]在第一方面一种可能的实现方式中，该多个波导用于传输蓝光激光、红光激光或者绿光激光。
[0014]在第一方面一种可能的实现方式中，该多个波导是通过光刻或者蚀刻设置于该半导体基体上。
[0015]第二方面，提供了一种激光光源，该激光光源包括上述第一方面或者第一方面任意一种可能的实现方式提供的激光芯片。
[0016]第三方面，提供了一种激光投影显示设备，该激光投影显示设备包括上述第一方面或者第一方面任意一种可能的实现方式提供的激光芯片，或者，包括上述第二方面提供的激光光源。
[0017]例如，本申请提供的激光投影显示设备包括：投影物镜和上述第一方面或者第一方面任意一种可能的实现方式提供的激光芯片，或者，投影物镜和上述第二方面提供的激光光源。激光芯片或者激光光源输出端连接该投影物镜，该投影物镜用于将该激光芯片或者激光光源输出的多条颜色相同的激光光束透射到投影显示幕布上。
[0018]例如，本申请提供的激光投影显示设备可以为AR设备、VR设备、HUD设备、手机投影显示设备、激光投影显示设备、微投影显示设备、或者近眼显示设备等。
附图说明
[0019]图1是本申请实施例提供的一例AR眼镜的示意性结构图。
[0020]图2是本申请实施例提供的一例激光芯片的示意性结构图。
[0021]图3是本申请实施例中的在硅基体上光刻波导的过程的硅基体的侧视图。
[0022]图4是本申请提供的另一例激光芯片的示意性结构图。
[0023]图5是本申请提供的另一例激光芯片的俯视的示意性结构图。
[0024]图6是本申请提供的又一例激光芯片的示意性结构图。
[0025]图7是本申请提供的又一例激光芯片的俯视的示意性结构图。
[0026]图8是本申请提供的又一例激光芯片的示意性结构图。
[0027]图9是本申请提供的又一例激光芯片的俯视的示意性结构图。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
[0029]在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
[0030]以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光芯片，其特征在于，包括：半导体基体，和存在于所述半导体基体上的多个波导，所述多个波导为并排设置，相邻的两个波导之间存在间隔，不同的波导的长度不同，每一个波导用于输出一条激光光束，不同的波导输出的激光的波长不同，所述多个波导用于同时输出多条颜色相同的激光光束，所述多条颜色相同的激光光束叠加后得到输出的激光光束。2.根据权利要求1所述的激光芯片，其特征在于，所述多个波导的一端对齐，所述多个波导的另一端不对齐，所述多个波导为平行设置。3.根据权利要求1所述的激光芯片，其特征在于，所述多个波导的一端对齐，相邻的两个波导的延长部之间存在夹角。4.根据权利要求1所述的激光芯片，其特征在于，所述多个波导的一端与所述半导体基体的第一端面对...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱定军，周海峰，谢振霖，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：