本申请提供一种光子晶体面射型激光装置，包括：基板；发光层，位于基板一表面上，用于在驱动信号驱动下产生光子；光子晶体层，位于发光层远离基板之一侧，光子入射至光子晶体层时在光子晶体层中产生布拉格衍射振荡，以产生激光；以及超颖介面，位于基板远离光子晶体层之一侧，超颖介面包括一基底及形成于基底一表面之间隔设置的多个柱体，至少两个柱体之形状或/和尺寸不同，超颖介面用于接收激光，对激光进行衍射后出射，多个柱体之形状和尺寸用于控制激光之出射角度。本申请还提供一种光学系统。统。统。
【技术实现步骤摘要】
光子晶体面射型激光装置及光学系统
[0001]本申请涉及激光探测
，尤其涉及一种光子晶体面射型激光装置及光学系统。
技术介绍
[0002]光子晶体面发射激光(Photonic Crystal Surface
‑
Emitting Laser,PCSEL)装置具备光束品质优良、体积小、能耗低、易整合、可靠性高等优点，被广泛应用于扫描式光达(LiDAR)系统中。
[0003]现有LiDAR通常还需搭载机械式马达旋转扫描(motorized spinning scanner)或微机电扫描(MEMS scanner)等结构来实现激光光束之扫描。而机械式马达旋转扫描或微机电扫描等结构不利于控制LiDAR之体积。LiDAR中光子晶体面发射激光装置包括衍射光栅以控制激光之发射角度。但是传统衍射光栅包括周期性重复的、结构相同的多个衍射单元，对激光光束之发射角度控制单一，发射角度范围受光栅制程因素所限，且高阶衍射效应无法消除，以致同时产生对称分布的多个激光光斑，不利于光束扫瞄。
[0004]因此，现有PCSEL亟待改进
技术实现思路
[0005]本申请第一方面提供一种光子晶体面射型激光装置，包括：
[0006]基板；
[0007]发光层，位于所述基板一表面上，用于在驱动信号驱动下产生光子；
[0008]光子晶体层，位于所述发光层远离所述基板之一侧，所述光子入射至所述光子晶体层时在所述光子晶体层中产生布拉格衍射振荡，以产生激光；以及
[0009]超颖介面，位于所述基板远离所述光子晶体层之一侧，所述超颖介面包括一基底及形成于所述基底一表面之间隔设置的多个柱体，至少两个所述柱体之形状或/和尺寸不同，所述超颖介面用于接收所述激光，对所述激光进行衍射后出射。
[0010]本申请第二方面提供一种光学系统，包括：
[0011]多个光子晶体面射型激光装置，每一所述光子晶体面射型激光装置如上述；以及
[0012]控制装置，与所述多个光子晶体面射型激光装置电连接，用于输出驱动信号控制所述多个光子晶体面射型激光装置开启或关闭。
[0013]上述光子晶体面射型激光装置及光学系统包括超颖介面，超颖介面包括一基底形成于所述基底一表面之间隔设置的多个柱体，至少两个所述柱体之形状或/和尺寸不同，超颖介面用于接收所述激光，对所述激光进行衍射后出射，通过设置多个柱体之形状、尺寸和数量，可得到预期之激光之出射角度，从而还可控制激光形成之光斑数量、光斑大小。亦即，本实施例之光子晶体面射型激光装置及光学系统，通过超颖介面，不仅可实现激光之偏转，还可实现激光之整形，有利于实现对激光之多元化控制。
附图说明
[0014]图1为本申请实施例中光学系统之模块结构示意图。
[0015]图2为图1中光子晶体面射型激光装置之平面结构示意图。
[0016]图3为图2中光子晶体面射型激光装置沿
Ⅲ‑Ⅲ
线之剖面结构示意图。
[0017]图4为图3中光子晶体层之平面结构示意图。
[0018]图5为本申请一变更实施例中光子晶体面射型激光装置的光子晶体层之平面结构示意图。
[0019]图6为图3中超颖介面之立体结构示意图。
[0020]图7为本申请其他实施例中不同超颖介面中一个衍射单元之立体结构示意图。
[0021]图8为激光经过图7中衍射单元衍射后之出射角度分布示意图。
[0022]图9为本申请其他实施例的超颖介面中柱体之立体结构示意图。
[0023]主要元件符号说明
[0024]光学系统
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100
[0025]光子晶体面射型激光装置
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10
[0027]缓冲层
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11
[0028]第一披覆层
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12
[0029]发光层
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13
[0030]量子井发光层
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131
[0031]能障层
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132
[0032]光子晶体层
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14
[0033]欧姆接触层
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141
[0034]第二披覆层
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[0035]第一光子晶体区域
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[0036]第二光子晶体区域
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[0037]第一通孔
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[0038]第二通孔
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[0039]发光区
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S
[0040]超颖介面
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15
[0041]衍射单元
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[0042]基底
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[0043]柱体
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[0044]第一介质层
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[0045]第二介质层
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[0046]第一透明导电层
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[0047]第二透明导电层
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[0048]第一电极
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[0049]第二电极
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[0050]绝缘层
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18
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光子晶体面射型激光装置，其特征在于，包括：基板；发光层，位于所述基板一表面上，用于在驱动信号驱动下产生光子；光子晶体层，位于所述发光层远离所述基板之一侧，所述光子入射至所述光子晶体层时在所述光子晶体层中产生布拉格衍射振荡，以产生激光；以及超颖介面，位于所述基板远离所述光子晶体层之一侧，所述超颖介面包括一基底及形成于所述基底一表面之间隔设置的多个柱体，至少两个所述柱体之形状或/和尺寸不同，所述超颖介面用于接收所述激光，对所述激光进行衍射后出射。2.如权利要求1所述之光子晶体面射型激光装置，其特征在于，所述多个柱体中每相邻柱体之间间距相等；或所述多个柱体中相邻柱体之间间距不全相等。3.如权利要求1所述之光子晶体面射型激光装置，其特征在于，所述超颖介面包括多个衍射单元，每一衍射单元包括所述多个柱体中之一个或多个柱体；每一所述衍射单元中各个所述柱体之形状或/和尺寸不同。4.如权利要求1所述之光子晶体面射型激光装置，其特征在于，还包括第一透明导电层；所述第一透明导电层覆盖所述基底形成有所述多个柱体之表面且填充所述多个柱体之间的部分空间。5.如权利要求1所述之光子晶体面射型激光装置，其特征在于，所述光子晶体层包括第一光子晶体区域及围绕所述第一光子晶体区域之第二光子晶体区域；所述光子入射至所述光子晶体层时在所述第一光子晶体区域产生布拉格衍射振荡，所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭浩中，洪国彬，陈仕诚，曾国峰，蓝子翔，
申请(专利权)人：鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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