[发明专利]一种光学芯片

说明书

本公开提供了一种光学芯片，该光学芯片包括背发射垂直腔面发射激光器，其中背发射垂直腔面发射激光器的衬底层用于形成光学元件，或者在衬底层上形成有光学元件对应的结构层。由于背发射垂直腔面发射激光器的衬底层位于外侧，因此本公开无需改变该背发射垂直腔面发射激光器的结构，能够将衬底层直接用于形成光学元件，或者在衬底层上形成光学元件对应的结构层，从而减小了系统尺寸，降低成本，同时使得整形质量大为提高。

技术领域

本公开一般涉及光电器件技术领域，具体涉及一种光学芯片。

背景技术

随着研究日趋深入以及应用需求不断拓展，激光发射模组在3D感测、人脸识别、手势侦测和虚拟现实(Virtual Reality，VR)/增强现实(Augmented Reality，AR)/混合现实(Mixed Reality，MR)等领域的作用越来越重要。其中，垂直腔面发射激光器(VerticalCavity Surface Emitting Laser，VCSEL)因具有体积小、功率大和运行稳定等诸多优势而成为结构光投射模组的首选光源。

由于VCSEL的发射光需要经过准直、扩束等整形过程之后才能投射到空间环境，目前相关技术中采用在VCSEL前方额外单独增加光学器件的方式进行光束整形，但这种方式成本高昂，并且有效焦距(Effective Focal Length，EFFL)无法做到很小，整形能力有限。

发明内容

鉴于相关技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种光学芯片，不仅能够降低成本，还能够提高整形质量。

本公开提供一种光学芯片，所述光学芯片包括背发射垂直腔面发射激光器，所述背发射垂直腔面发射激光器的衬底层用于形成光学元件，或者在所述衬底层上形成有所述光学元件对应的结构层。

可选地，在本公开一些实施例中，所述光学元件包括球面透镜、非球面透镜、自由曲面透镜、菲涅尔透镜和二元透镜中的任意一种。

可选地，在本公开一些实施例中，所述球面透镜包括凸透镜和凹透镜中的任意一种。

可选地，在本公开一些实施例中，所述衬底层的材料包括砷化镓、氮化镓、磷化铟和硅中的至少一种。

可选地，在本公开一些实施例中，所述背发射垂直腔面发射激光器包括依次层叠设置在所述衬底层下方的第一电极层、第一反射器层、发光层、第二反射器层和第二电极层。

可选地，在本公开一些实施例中，所述发光层包括层叠设置的氧化层和有源层，所述氧化层包括至少一个用于出射激光的未氧化区域和环绕所述至少一个未氧化区域的氧化区域；

所述氧化层的位置与所述光学元件的位置相对应，或者所述未氧化区域的位置与所述光学元件的位置相对应。

可选地，在本公开一些实施例中，在所述未氧化区域的位置与所述光学元件的位置相对应的情况下，所述衬底层中设置有至少一个用于走线的空隙，所述空隙的位置与所述氧化区域的位置相对应。

可选地，在本公开一些实施例中，所述第一电极层为N型电极层，所述第二电极层为P型电极层，所述P型电极层与所述第二反射器层之间设置有P型电极接触层。

可选地，在本公开一些实施例中，所述第一反射器层为N型反射器层，所述第二反射器层为P型反射器层。

可选地，在本公开一些实施例中，所述第一反射器层和所述第二反射器层包括布拉格反射器层和高对比度光栅层中的至少一种。

从以上技术方案可以看出，本公开实施例具有以下优点：

本公开实施例提供了一种光学芯片，由于背发射垂直腔面发射激光器的衬底层位于外侧，因此无需改变该背发射垂直腔面发射激光器的结构，能够将衬底层直接用于形成光学元件，或者在衬底层上形成光学元件对应的结构层，从而减小了系统尺寸，降低成本，同时使得整形质量大为提高。

附图说明