[發明專利]單芯片收發光電組件和模塊、光電系統及電子設備

在審

• 申請號: 201910181946.5
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN111697100A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 王祿;陳弘;王文新
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01L31/173
• 分類號: H01L31/173;H04B10/50;H04B10/69
• 代理公司: 北京市正見永申律師事務所 11497
• 代理人: 黃小臨;馮玉清

1.一種光電組件，包括：

多個光電單元，形成于相同的外延片上，每個光電單元具有相同的層結構和層材料；以及

驅動電路，用于驅動所述多個光電單元；

其中，取決于所述驅動電路提供的驅動信號，所述多個光電單元中的每個光電單元被用作發光單元或光電探測單元。

2.如權利要求1所述的光電組件，其中，所述多個光電單元通過同一工藝形成，從而具有相同的層結構和層材料。

3.如權利要求1所述的光電組件，其中，每個光電單元的發光和光吸收區域包括位于PN結耗盡區的非摻雜量子阱、量子點、量子線或超晶格層。其中發光和吸收光的有源區為同一層或多層結構。

4.如權利要求3所述的光電組件，其中，當所述驅動電路向所述PN結提供正向偏置時，所述光電單元用作發光單元；當所述驅動電路向所述PN結提供反向偏置時，所述光電單元用作光電探測單元。

5.如權利要求4所述的光電組件，其中，所述驅動電路還向所述發光單元提供調制信號以調制所述發光單元發出的光信號。

6.如權利要求1所述的光電組件，其中，所述多個光電單元中的一部分光電單元被配置為發光單元，剩余部分光電單元被配置為光電探測單元。

7.如權利要求6所述的光電組件，其中，所述發光單元為垂直腔面反射激光器，所述光電探測單元為反向偏置下的垂直腔面反射激光器。

8.一種用于物體三維形狀檢測的光電系統，包括：

光發射機構，用于發射光信號以照射物體；

光接收機構，用于接收被物體反射的回光信號，并將其轉換為電信號；

驅動電路，用于驅動所述光發射機構和所述光接收機構；以及

處理單元，用于基于所述光發射機構發射的光信號和所述光接收機構接收的回光信號來確定所述光電系統與所述物體之間的距離，進而確定所述物體的三維形狀，

其中，所述光發射機構和所述光接收機構通過同一工藝形成于相同的外延片上，從而具有相同的層結構和層材料，所述驅動電路對所述光發射機構和所述光接收機構施加不同的驅動信號，以驅動其分別發射光信號和接收回光信號。

9.如權利要求8所述的光電系統，其中，所述光發射機構和所述光接收機構形成于單個外延片上，所述單個外延片被直接封裝，或者所述單個外延片經過分割以將所述光發射機構和所述光接收機構分開，然后所述光發射機構和所述光接收機構彼此分開地被封裝。

10.一種光收發模塊，包括：

光發射機構，用于發射光通信信號，所發射的光通信信號經光纖傳輸；

光接收機構，用于接收光纖傳輸的光通信信號，并將其轉換為電信號；以及

驅動電路，用于驅動所述光發射機構和所述光接收機構，

其中，所述光發射機構和所述光接收機構通過同一工藝形成于相同外延片上，從而具有相同的層結構和層材料，所述驅動電路對所述光發射機構和所述光接收機構施加不同的驅動信號，以驅動其分別發射光通信信號和接收光通信信號。

11.一種電子設備，包括權利要求1-7中的任一項所述的光電組件、權利要求8-9中的任一項所述的光電系統、或權利要求10所述的光收發模塊。