[发明专利]一种基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统

权利要求书

1.一种基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，包括：

信号发射子模块，用于在第一条件下，发射激光信号至目标物；

信号接收子模块，用于在第二条件下，接收所述目标物反射回来的激光信号；

光路调节模块，分别与所述信号发射子模块、所述信号接收子模块连接，设置于所述激光信号所在光路上，用于将所述信号发射子模块发出的激光整形为平行光发射至所述目标物，以及用于将所述目标物反射回来的激光整形为平行光发射至所述信号接收子模块；

数据处理模块，与所述信号接收子模块连接，用于对所述目标物反射回来的激光信号进行分析处理；

其中，所述信号发射子模块和所述信号接收子模块均为垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列，且所述信号发射子模块和所述信号接收子模块集成于同一块主板上。

2.根据权利要求1所述的基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，所述第一条件为施加正向偏压；所述第二条件为施加反向偏压。

3.根据权利要求1或2所述的基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，所述信号接收子模块以所述信号发射子模块为中心，分布于所述信号发射子模块的四周。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，所述信号发射子模块对应的垂直腔面发射激光器与所述信号接收子模块对应的垂直腔面发射激光器均包括叠层设置的缓冲层、下分布反馈布拉格反射镜、有源层、氧化层、上分布反馈布拉格反射镜以及接触层，所述有源层包括叠层设置的下限制层、量子阱层以及上限制层。

5.根据权利要求1-3任一项所述的基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，所述信号发射子模块对应的垂直腔面发射激光器包括叠层设置的缓冲层、下分布反馈布拉格反射镜、有源层、氧化层、上分布反馈布拉格反射镜以及接触层，所述有源层包括叠层设置的下限制层、量子阱层以及上限制层；

所述信号接收子模块对应的垂直腔面发射激光器包括叠层设置的缓冲层、下分布反馈布拉格反射镜、有源层、上分布反馈布拉格反射镜以及接触层，所述有源层包括叠层设置的下限制层、量子阱层以及上限制层。

6.根据权利要求4或5所述的基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，所述信号发射子模块对应的垂直腔面发射激光器的正负极分别位于接触层和缓冲层上；

所述信号接收子模块对应的垂直腔面发射激光器的正负极分别位于缓冲层和上限制层上；或者所述信号接收子模块对应的垂直腔面发射激光器的正负极分别位于下限制层和上限制层上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，所述光路调节模块包括凸面朝向所述信号发射子模块的第一透镜组件，以及凸面朝向所述目标物的第二透镜组件；

所述第一透镜组件用于将所述信号发射子模块发出的激光整形为平行光发射至所述目标物；所述第二透镜组件用于将所述目标物反射回来的激光整形为平行光发射至所述信号接收子模块。

8.根据权利要求7所述的基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，所述第一透镜组件在所述主板上的正投影与所述信号发射子模块在所述主板上的正投影重合，所述第二透镜组件在所述主板上的正投影与所述信号接收子模块在所述主板上的正投影重合。

9.根据权利要求7或8所述的基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，所述第一透镜组件和所述第二透镜组件均为微透镜阵列。

10.根据权利要求1-9任一项所述的基于垂直腔面发射激光器阵列的三维感测系统，其特征在于，所述激光信号的波长大于等于1400nm。