发射模组、激光发射模块和激光雷达设备制造技术

本发明专利技术提出一种发射模组、激光发射模块和激光雷达设备，其中，发射模组包括对应拼接于同一发射镜头下的多块VCSEL芯片，其中，拼接于同一发射镜头下的所述VCSEL芯片的数量与探测视场对应的视场角度范围正相关；VCSEL芯片包括阵列排布的发光单元，发射模组将多块VCSEL芯片在单个镜头下进行拼接，形成大视场的同时，达到提高良率的目的。达到提高良率的目的。达到提高良率的目的。

【技术实现步骤摘要】
发射模组、激光发射模块和激光雷达设备


[0001]本专利技术属于激光雷达
，尤其涉及一种发射模组、激光发射模块和激光雷达设备。

技术介绍

[0002]为实现对发射端光能的有效利用，测得较远距离和较大视场角，Flash激光雷达设备通常采用可寻址的一维或二维可寻址VCSEL(垂直腔面发射激光器)阵列，分时控制，同时匹配光学设计，以一定的功率照亮特定视场，比如120度*40度（H*V），120度*90度（H*V）。
[0003]当激光雷达的视场角需求变大，为保持一定的系统分辨率的要求，相对应的发射端和接收端的单元数增多，在器件功率密度保持不变的前提下，增多的单元数必然导致单块VCSEL芯片的面积增加。
[0004]另一方面，为保证接收端的信号和信噪比，以及对探测物体的覆盖，发射单元的发光点不能死点，死点包括不亮的发光点或者很弱的发光点，而这在工艺制备中难以避免，当单块芯片的面积增大，同样大的晶片产出的芯片数受死点的影响就会变大，甚至有可能导致一个晶片完全无产出，严重影响产品良率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种发射模组，旨在解决提高视场角需求的情况下，合理提高发射模组的良率。
[0006]本专利技术实施例的第一方面提出了一种发射模组，包括对应拼接于同一发射镜头下的多块VCSEL芯片；其中，拼接于同一发射镜头下的所述VCSEL芯片的数量与探测视场对应的视场角度范围正相关；每一所述VCSEL芯片包括阵列排布的发光单元，每一所述发光单元受电发光出射若干条光线。
[0007]可选地，所述发射模组包括拼接于同一发射镜头下的两块VCSEL芯片；每一所述发光单元包括自下而上层叠设置的衬底和发光衬垫，所述发光衬垫受电发光出射若干条光线；每一所述发光单元的所述发光衬垫包括自上而下依次设置的上DBR层、氧化层、有源层和下DBR层；每一所述VCSEL芯片还包括沿所述衬底的第一侧边并排设置的多个正电极和沿所述衬底的第二侧边并排设置的多个负电极，所述第一侧边和所述第二侧边为相邻侧边；每一所述发光单元的上DBR层与对应所述正电极连接，每一所述发光单元的下DBR层与对应所述负电极连接。
[0008]可选地，每一所述发射模组的VCSEL芯片的数量大于2；每一所述发光单元包括自上而下依次层叠设置的衬底和发光衬垫，所述发光衬垫包括垂直于衬底间隔设置的正极衬垫和负极衬垫，所述正极衬垫和所述负极衬垫受电发
光，并透过所述衬底出射若干条光线；所述正极衬垫包括自上而下依次层叠设置的上DBR层、有源层、氧化层、下DBR层和正电极层；所述负极衬垫包括自上而下依次设置的导电层和负电极层，所述正电极层和所述负电极层与基板对应贴装。
[0009]可选地，每一所述发光单元的氧化层氧化形成若干个发光区，并形成发光点出射光线或者通过所述衬底形成发光点并出射光线。
[0010]可选地，每一所述发光单元的各发光区的尺寸相等，每一所述发光单元的各发光区的中心间距相等；相邻所述发光单元的相邻发光区的中心间距相等。
[0011]可选地，每一所述发射模组的中心视场的所述发光单元形成的发光区的数量跟所述发射模组的驱动功率和/或探测距离相关。
[0012]可选地，每一所述发射模组的边缘视场的所述发光单元形成的发光区的数量跟预设差值相关，所述预设差值为边缘视场的出光功率和中心视场的出光功率差值。
[0013]可选地，每一所述发光区的孔径大小跟所述发射模组的驱动功率和散热性相关。
[0014]本专利技术实施例的第二方面提出了一种激光发射模块，包括激光驱动电路和如上所述的发射模组；所述激光驱动电路对应与所述发射模组连接。
[0015]本专利技术实施例的第三方面提出了一种激光雷达设备，包括控制模块、激光接收模块和如上所述的激光发射模块，所述控制模块分别与所述激光接收模块和所述激光发射模块连接。
[0016]本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的发射模组首先将多块VCSEL芯片在单个镜头下进行拼接，每一VCSEL芯片包括多个发光单元，每一发光单元上电发光，在保证良率的同时形成大视场；同时，发射模组还可进行任意视场的组装，达到灵活适应不同探测视场的探测需求的目的。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例提供的发射模组的第一种结构示意图；图2a为本专利技术实施例提供的发射模组的结构示意图；图2b为本专利技术实施例提供的另一种发射模组的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种发射模组的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种发光单元的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种发光点排布的示意图；图6为本专利技术实施例提供的另一种发光单元的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种发光单元的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的另一种发光单元的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的激光发射模块的模块示意图；图10为本专利技术实施例提供的激光雷达设备的模块示意图。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]此外，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隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0021]本专利技术的一种可选地实施例中提出了一种发射模组1。
[0022]如图1所示，图1为本专利技术实施例提供的发射模组1的结构示意图，本实施例中，发射模组1包括对应拼接于同一发射镜头下的多块VCSEL芯片100；其中，拼接于同一发射镜头下的VCSEL芯片100的数量与探测视场对应的视场角度范围正相关；每一VCSEL芯片100包括阵列排布的发光单元110；每一发光单元110包括相对设置的衬底112和发光衬垫，发光衬垫受电发光出射若干条光线。
[0023]本实施例中，在制备对应发射模组1时，先将各发光单元110按照对应排布方式设置于VCSEL芯片100的基板上，发光单元110的发光衬垫与基板贴装通电，电流信号流经基板输入至发光衬垫，使发光衬垫的发光区16发光，并直接或者透过衬底112出射对应光线，各发光区16对应呈阵列排布，相对发射模组1形成多个阵列排布的发光点111。
[0024]其中，可以理解的是，随着自动驾驶要求的提高，雷达系统需要的探测视场的范围越来越大，那本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发射模组，其特征在于，包括对应拼接于同一发射镜头下的多块VCSEL芯片；其中，拼接于同一发射镜头下的所述VCSEL芯片的数量与探测视场对应的视场角度范围正相关；每一所述VCSEL芯片包括阵列排布的发光单元，每一所述发光单元受电发光出射若干条光线。2.如权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述发射模组包括拼接于同一发射镜头下的两块VCSEL芯片；每一所述发光单元包括自下而上层叠设置的衬底和发光衬垫，所述发光衬垫受电发光出射若干条光线；每一所述发光单元的所述发光衬垫包括自上而下依次设置的上DBR层、氧化层、有源层和下DBR层；每一所述VCSEL芯片还包括沿所述衬底的第一侧边并排设置的多个正电极和沿所述衬底的第二侧边并排设置的多个负电极，所述第一侧边和所述第二侧边为相邻侧边；每一所述发光单元的上DBR层与对应所述正电极连接，每一所述发光单元的下DBR层与对应所述负电极连接。3.如权利要求1所述的发射模组，其特征在于，每一所述发射模组的VCSEL芯片的数量大于2；每一所述发光单元包括自上而下依次层叠设置的衬底和发光衬垫，所述发光衬垫包括垂直于衬底间隔设置的正极衬垫和负极衬垫，所述正极衬垫和所述负极衬垫受电发光，并透过所述衬底出射若干条光线；所述正极衬垫包括自上而下依次层叠设置的上DBR层、有源层、氧化层、下DBR层和正电极层；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛明明，
申请(专利权)人：深圳市速腾聚创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：