[發明專利]一種基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統

在審

• 申請號: 201810791410.0
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108680929A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 楊曉杰;宋院鑫;楊國文;趙衛東
• 申請（專利權）人: 度亙激光技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;H01S5/183
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 成珊

1.一種基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，包括：

信號發射子模塊，用于在第一條件下，發射激光信號至目標物；

信號接收子模塊，用于在第二條件下，接收所述目標物反射回來的激光信號；

光路調節模塊，分別與所述信號發射子模塊、所述信號接收子模塊連接，設置于所述激光信號所在光路上，用于將所述信號發射子模塊發出的激光整形為平行光發射至所述目標物，以及用于將所述目標物反射回來的激光整形為平行光發射至所述信號接收子模塊；

數據處理模塊，與所述信號接收子模塊連接，用于對所述目標物反射回來的激光信號進行分析處理；

其中，所述信號發射子模塊和所述信號接收子模塊均為垂直腔面發射激光器(VCSEL)陣列，且所述信號發射子模塊和所述信號接收子模塊集成于同一塊主板上。

2.根據權利要求1所述的基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，所述第一條件為施加正向偏壓；所述第二條件為施加反向偏壓。

3.根據權利要求1或2所述的基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，所述信號接收子模塊以所述信號發射子模塊為中心，分布于所述信號發射子模塊的四周。

4.根據權利要求1-3任一項所述的基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，所述信號發射子模塊對應的垂直腔面發射激光器與所述信號接收子模塊對應的垂直腔面發射激光器均包括疊層設置的緩沖層、下分布反饋布拉格反射鏡、有源層、氧化層、上分布反饋布拉格反射鏡以及接觸層，所述有源層包括疊層設置的下限制層、量子阱層以及上限制層。

5.根據權利要求1-3任一項所述的基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，所述信號發射子模塊對應的垂直腔面發射激光器包括疊層設置的緩沖層、下分布反饋布拉格反射鏡、有源層、氧化層、上分布反饋布拉格反射鏡以及接觸層，所述有源層包括疊層設置的下限制層、量子阱層以及上限制層；

所述信號接收子模塊對應的垂直腔面發射激光器包括疊層設置的緩沖層、下分布反饋布拉格反射鏡、有源層、上分布反饋布拉格反射鏡以及接觸層，所述有源層包括疊層設置的下限制層、量子阱層以及上限制層。

6.根據權利要求4或5所述的基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，所述信號發射子模塊對應的垂直腔面發射激光器的正負極分別位于接觸層和緩沖層上；

所述信號接收子模塊對應的垂直腔面發射激光器的正負極分別位于緩沖層和上限制層上；或者所述信號接收子模塊對應的垂直腔面發射激光器的正負極分別位于下限制層和上限制層上。

7.根據權利要求1-6任一項所述的基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，所述光路調節模塊包括凸面朝向所述信號發射子模塊的第一透鏡組件，以及凸面朝向所述目標物的第二透鏡組件；

所述第一透鏡組件用于將所述信號發射子模塊發出的激光整形為平行光發射至所述目標物；所述第二透鏡組件用于將所述目標物反射回來的激光整形為平行光發射至所述信號接收子模塊。

8.根據權利要求7所述的基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，所述第一透鏡組件在所述主板上的正投影與所述信號發射子模塊在所述主板上的正投影重合，所述第二透鏡組件在所述主板上的正投影與所述信號接收子模塊在所述主板上的正投影重合。

9.根據權利要求7或8所述的基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，所述第一透鏡組件和所述第二透鏡組件均為微透鏡陣列。

10.根據權利要求1-9任一項所述的基于垂直腔面發射激光器陣列的三維感測系統，其特征在于，所述激光信號的波長大于等于1400nm。