[發明專利]一種新型弧形VCSEL發光陣列、制作方法、控制系統和控制方法

在審

• 申請號: 201810118042.3
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108493766A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 劉曉萌;楊濤;王彥丁
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;吳佳

本發明涉及一種新型弧形VCSEL發光陣列、制作方法、控制系統和控制方法，該方法包括：采用激光束對曲面弧形基底上的所述VCSEL陣列單元表面上的電極層進行逐點掃描加工；還涉及一種系統，該系統包括：新型弧形VCSEL發光陣列、微透鏡陣列、邏輯控制電路。還涉及一種控制方法，該方法包括：邏輯控制電路根據接收到的發光指令控制新型VCSEL發光陣列中發光單元的發光順序；根據發光順序，分別設置每個微反射鏡不同的反射角度，以使新型弧形VCSEL發光陣列中每個發射單元發出的光與水平面垂直的方向上呈預設角度的發射角。通過本發明的新型弧形VCSEL發光陣列，可以實現指定發光單元的發光時間各自獨立可控，大大提高了VCSEL陣列單元的使用效率。

技術領域

本發明屬于VCSEL發光陣列領域，尤其涉及一種新型弧形VCSEL發光陣列、制作方法、控制系統和控制方法。

背景技術

垂直腔面發射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，即VCSEL)是很有發展前景的新型光電器件，也是光通信中革命性的光發射器件。顧名思義，邊發射激光器是沿平行于襯底表面、垂直于解理面的方向出射，而面發射激光器其出光方向垂直于襯底表面，現有的VCSEL陣列單元的常見結構由反射鏡、有源區和金屬接觸層組成。其主要結構分為兩部分：中心是有源區，它有體異質結和量子阱兩種結構。有源區上下是高反射率的半導體多量子阱的分布布拉格反射鏡(DBR)。DBR反射鏡由光學厚度為λ/4的高折射率層和低折射率層交替生長而成。VCSEL器件常制作成圓形、方形和環形結構，分別在襯底和p-DBR的外表面制作金屬接觸層，并在p-DBR或n-DBR上制作一個圓形出光窗口，VCSEL可形成高密度二維陣列(可以做成密集排列的二維激光陣列),也就是目前市場上的VCSEL陣列單元。

但是對于一個VCSEL陣列單元，其電極一般采用蒸鍍的方式。這一過程使同一面上所有的VCSEL發光單元都具有同一個電極。因此，它們的發光時間是一致的。如果需要實現指定發光單元的發光時間各自獨立可控，則需要所有發光單元都具有獨立的電極，這樣使得VCSEL陣列單元的使用效率大幅降低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有的VCSEL陣列單元都具有同一個電極，導致它們的發光時間和激光出射方向是一致的。如果需要實現指定發光單元的發光時間各自獨立可控，則需要所有發光單元都具有獨立的電極，這樣使得VCSEL陣列單元的使用效率大幅降低。

為解決上面的技術問題，本發明提供了一種新型弧形VCSEL發光陣列的制作方法，其特征在于,該制作方法包括：

采用激光束對曲面弧形基底上的所述VCSEL陣列單元表面上的電極層進行逐點掃描加工，得到新型弧形VCSEL發光陣列。

本發明的有益效果：通過上述制作方法，將VCSEL陣列單元表面上的電極層進行逐點掃描加工，可以去掉一些不用的電極，這樣可以得到新型弧形VCSEL發光陣列。

進一步地，所述采用激光束對曲面弧形基底上的所述VCSEL陣列單元表面上的電極層進行逐點掃描加工包括：

采用fs脈寬的激光光源發射的所述激光束依次經過聚焦透鏡和激光掃描振鏡后射在所述VCSEL陣列單元表面上，并對所述VCSEL陣列單元表面上的電極層進行逐點掃描，燒蝕掉所述VCSEL陣列單元表面上不用的電極層，得到所述新型弧形VCSEL發光陣列。

本發明還涉及一種新型弧形VCSEL發光陣列，所述新型弧形VCSEL發光陣列采用如上所述的制作方法得到的。

本發明的有益效果：新型弧形VCSEL發光陣列是通過將VCSEL陣列單元表面上的電極層進行逐點掃描加工，可以去掉一些不用的電極得到的，這樣的新型弧形VCSEL發光陣列，可以實現指定發光單元的發光時間各自獨立可控，大大提高了VCSEL陣列單元的使用效率。