[发明专利]VCSEL窄发散度接近度传感器

权利要求书

1.一种光学传感器模块，所述光学传感器模块包括：

光源，所述光源包括VCSEL装置，所述VCSEL装置包括在第一DBR镜与第二DBR镜之间具有激光增益区段的腔和在所述腔的外部的第三镜，所述VCSEL装置可操作以产生穿过窗朝向对象引导的窄发散度源光束，所述窄发散度源光束具有不大于10度的半最大值全宽光束发散度；

光学检测器，所述光学检测器用以感测从被所述窄发散度源光束照亮的所述对象反射回的光；和

计算装置，所述计算装置可操作以至少部分地基于来自所述光学检测器的信号确定到所述对象的距离或所述对象的物理特性，

其中所述激光增益区段、所述第一DBR镜和所述第二DBR镜安装于基板的第一侧，所述第三镜安装于所述基板的与所述第一侧相对的第二侧，并且

其中所述基板包括粘合玻璃以增加所述基板的厚度。

2.如权利要求1所述的光学传感器模块，其中所述光学检测器被设置成使得从所述窗镜面反射的光不入射于所述光学检测器上。

3.如权利要求2所述的光学传感器模块，其进一步包括设置在所述VCSEL装置与所述光学检测器之间的挡板。

4.如权利要求1-3中任一项所述的光学传感器模块，其中所述VCSEL装置具有通过相应隧道结二极管彼此隔开的多个增益段。

5.如权利要求4所述的光学传感器模块，其中所述增益区段中的每一个设置在对应于所述VCSEL装置的谐振腔驻波的相应最大强度点的位置处。

6.如权利要求4所述的光学传感器模块，其中所述增益区段中的每一个被设置成使得每一VCSEL装置的谐振腔长度根据增益区段的数目在半波长上增加。

7.如权利要求1-3中任一项所述的光学传感器模块，其中所述第一DBR镜和第二DBR镜具有使得所述VCSEL装置在没有所述第三镜的情况下不会发射激光的反射率。

8.如权利要求7所述的光学传感器模块，其中所述第三镜包括部分反射涂层。

9.如权利要求8所述的光学传感器模块，所述光学传感器模块具有小于5度的半最大值全宽光束发散度。

10.如权利要求1-3中任一项所述的光学传感器模块，其中所述VCSEL装置上面包括会聚微透镜。

11.如权利要求1所述的光学传感器模块，其中所述VCSEL装置与光学检测器处于共同基板上。

12.如权利要求11所述的光学传感器模块，其中所述VCSEL装置被设置成使得所述窄发散度源光束穿过所述基板，且其中所述光学检测器被设置成使得从所述对象反射回的光在穿过所述基板之后被所述光学检测器检测到。

13.如权利要求11所述的光学传感器模块，其中所述VCSEL装置处于所述基板的第一侧，且所述光学检测器处于所述基板的第二相对侧。

14.如权利要求13所述的光学传感器模块，所述光学传感器模块被配置成使得在从所述对象反射回的光穿过所述基板之后，所述光学检测器检测到所述反射光。

15.如权利要求13所述的光学传感器模块，所述光学传感器模块被配置成使得在从所述对象反射回的光穿过所述基板中的贯通孔之后，所述光学检测器检测到所述反射光。

16.如权利要求1-3中任一项所述的光学传感器模块，其中所述模块是可操作以检测到所述对象的距离的接近度传感器。

17.如权利要求1-3中任一项所述的光学传感器模块，其中所述模块可操作以监测所述对象的血流量或心脉率。