[实用新型]多层材料相控阵激光雷达发射芯片及激光雷达有效
| 申请号： | 201821960151.1 | 申请日： | 2018-11-27 |
| 公开（公告）号： | CN209373098U | 公开（公告）日： | 2019-09-10 |
| 发明（设计）人： | 王鹏飞;徐洋;张冶金;于红艳;潘教青;王庆飞;田林岩 | 申请（专利权）人： | 北京万集科技股份有限公司 |
| 主分类号： | G01S7/481 | 分类号： | G01S7/481;G01S7/484 |
| 代理公司： | 北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205 | 代理人： | 吴会英;刘芳 |
| 地址： | 100193 北京市海淀区东*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 第一材料 激光雷达 发射芯片 分束器 硅波导结构 输入耦合器 多层材料 耦合连接 结构层 相控阵 非线性系数 光路连接 耦合到 分束 芯片 本实用新型 光波耦合 光波 光功率 硅波导 输入光 兼容 | ||
1.一种多层材料相控阵激光雷达发射芯片，其特征在于，包括：第一材料结构层、SOI硅波导结构层和耦合连接结构，所述第一材料结构层包括：输入耦合器和分束器；
所述输入耦合器与所述分束器进行光路连接；所述分束器通过耦合连接结构与所述SOI硅波导结构层进行光路连接；
所述输入耦合器，用于将输入光耦合到所述芯片上；
所述分束器，用于对耦合到所述芯片上的光波进行分束；
所述耦合连接结构，用于将分束后每束光波耦合到所述SOI硅波导结构层对应的硅波导中；
其中，所述第一材料结构层中的第一材料的非线性系数低于硅的非线性系数，且所述第一材料为与CMOS工艺相兼容的材料。
2.根据权利要求1所述的多层材料相控阵激光雷达发射芯片，其特征在于，所述SOI硅波导结构层包括：相位调制器和光学天线；
所述相位调制器与所述光学天线通过硅波导进行连接；
所述相位调制器，用于改变耦合到所述SOI硅波导结构层的各硅波导的光波的相位；
所述光学天线，用于对所述各硅波导中的改变相位的光波发射至空间中。
3.根据权利要求1所述的多层材料相控阵激光雷达发射芯片，其特征在于，所述第一材料结构层位于所述SOI硅波导结构层的上方，所述第一材料结构层与所述SOI硅波导结构层之间采用第二材料层隔开；
其中，所述第二材料层的折射率低于所述第一材料结构层和所述SOI硅波导结构层的折射率。
4.根据权利要求1所述的多层材料相控阵激光雷达发射芯片，其特征在于，所述耦合连接结构包括：第一材料耦合波导和硅耦合波导；
所述第一材料耦合波导连接在所述分束器的第一材料波导的后端，所述硅耦合波导连接在所述SOI硅波导结构层的硅波导的前端；
所述第一材料耦合波导和所述硅耦合波导分别为楔形结构，所述第一材料耦合波导和所述硅耦合波导的尖端相对，且所述第一材料耦合波导和所述硅耦合波导的投影区域相互交叠。
5.根据权利要求4所述的多层材料相控阵激光雷达发射芯片，其特征在于，所述第一材料耦合波导和硅耦合波导的尖端宽度为100～300nm；
第一材料耦合波导的后端宽度与所述分束器的第一材料波导的宽度相同，硅耦合波导的后端宽度与所述SOI硅波导结构层的硅波导的宽度相同；
相互交叠的区域长度为10～100um。
6.根据权利要求1所述的多层材料相控阵激光雷达发射芯片，其特征在于，所述第一材料结构层还包括：第一材料主干波导；
所述输入耦合器通过所述第一材料主干波导与所述分束器进行光路连接。
7.一种相控阵激光雷达，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的多层材料相控阵激光雷达发射芯片。
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