一种集扫描聚焦于一体的VCSEL激光芯片制造技术

技术编号:40001420 阅读:25 留言:0更新日期:2024-01-09 03:42
本发明专利技术公开了一种集扫描聚焦于一体的VCSEL激光芯片,包括:基板,VCSEL激光阵列具有M×N个发光单元且焊接在基板表面;M×N个MEMS微转镜位于VCSEL激光阵列的上方,且与发光单元一一对应;M×N个反射镜正对MEMS微转镜的出光面,且与MEMS微转镜一一对应;Talbot外腔镜位于MEMS微转镜和反射镜的上方,光栅贴合在Talbot外腔镜的上表面,实现第一维波长扫描;相控制聚焦镜组由M×N个聚焦透镜组成且位于光栅的上方,聚焦透镜与反射镜光轴一一对应,实现第二维相位扫描。本发明专利技术的VCSEL激光芯片可同时实现激光阵列合束聚焦扫描,增大了扫描精度和扫描范围,可满足不同场景应用的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光器,具体涉及一种集扫描聚焦于一体的vcsel激光芯片。


技术介绍

1、vcsel激光器具有小体积、出光方向垂直于衬底、易二维集成、阈值电流小、圆形对称光斑、单纵模工作、调制速率高等优异的结构特性和物理特性,已经被广泛应用于实时高速光网络信息系统、大规模数据中心、人脸识别系统、光互联、光存储、光探测等领域。

2、新体制激光雷达中,vcsel激光器是实现光学相干探测和扫描的核心激光光源。相干探测激光雷达相比直接探测激光雷达,抗干扰能力更强,探测精度更高,测距速度更快。此外,相干探测不仅可以测距,还可以测速,可以用于相对运动速度较高的目标测距,具有重大应用价值。

3、但对于传统的激光雷达而言,其内部的激光光源、相位调制器、扫描装置以及聚焦光学系统通常采用分离结构,导致其机械结构复杂、体积大、成本高、光路调试复杂、失效时间短。虽然如今有部分激光雷达采用mems振镜模块实现激光光束的平面扫描,但几何尺寸限制了其震荡幅度,且振镜转角有限,也限制了激光雷达的视场角。此外,传统激光雷达波长也是固定、不可调谐的,只能完成相位的扫描,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集扫描聚焦于一体的VCSEL激光芯片,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的集扫描聚焦于一体的VCSEL激光芯片,其特征在于,所述基板包括正极金属接触面、负极金属接触面和散热器,所述基板的散热方式包括主动散热和被动散热,所述主动散热包括不单限于风冷散热和液冷散热,所述被动散热包括自然热传导。

3.如权利要求1所述的集扫描聚焦于一体的VCSEL激光芯片,其特征在于,所述发光单元的激射波长λ包括紫外波段、可见光波段、近红外波段和中远红外波段中的一种,所述发光单元的出光方式为表面出光方式或者底面出光方式,所述发光单元的周期性方式排列包括但不限于正交排列和六边...

【技术特征摘要】

1.一种集扫描聚焦于一体的vcsel激光芯片,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的集扫描聚焦于一体的vcsel激光芯片,其特征在于,所述基板包括正极金属接触面、负极金属接触面和散热器,所述基板的散热方式包括主动散热和被动散热,所述主动散热包括不单限于风冷散热和液冷散热,所述被动散热包括自然热传导。

3.如权利要求1所述的集扫描聚焦于一体的vcsel激光芯片,其特征在于,所述发光单元的激射波长λ包括紫外波段、可见光波段、近红外波段和中远红外波段中的一种,所述发光单元的出光方式为表面出光方式或者底面出光方式,所述发光单元的周期性方式排列包括但不限于正交排列和六边形排列;所述发光单元之间的电学连接方式为并联、串联或串并联,并通过金线与所述基板表面的正极金属接触面和负极金属接触面分别连接,形成电学导通回路。

4.如权利要求1所述的集扫描聚焦于一体的vcsel激光芯片,其特征在于,所述mems微转镜在外部电路控制下可调节偏转角θ1,以调控发光单元的出光方向。

5.如权利要求4所述的集扫描聚焦于一体的vcsel...

【专利技术属性】
技术研发人员:王智勇兰天代京京张彤
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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