與示例性實(shí)施例一致的裝置和方法涉及具有單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)的多種波長(zhǎng)的邊緣光發(fā)射光源、三維(3D)圖像獲取裝置以及制造邊緣發(fā)射激光光源的方法。
背景技術(shù):
三維(3D)相機(jī)可以測(cè)量從物體表面上的點(diǎn)到3D相機(jī)的距離。已經(jīng)提出了用于測(cè)量物體和3D相機(jī)之間的距離的各種算法,并且主要使用飛行時(shí)間(TOF)方法。TOF方法是發(fā)射照明光(例如紅外線(xiàn))到物體上并且測(cè)量從物體反射直到光接收器接收反射光為止的照明光的飛行時(shí)間的方法。照明光的飛行時(shí)間可以通過(guò)測(cè)量照明光的相位延遲獲得,并且高速光調(diào)制器可以用于精確測(cè)量相位延遲。從光被物體反射后返回的飛行時(shí)間中提取距離圖像。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例提供了具有單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)的、發(fā)射多個(gè)波段的光的邊緣發(fā)射激光光源。
此外,一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例提供了三維(3D)獲取裝置,該裝置包括具有單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)的、能夠發(fā)射多個(gè)波段的光的邊緣發(fā)射激光光源。
根據(jù)實(shí)施例的一方面,提供了邊緣發(fā)射激光光源,包括:基底;設(shè)置在基底上的活性層;波長(zhǎng)選擇部分,包括配置為選擇從活性層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的光柵區(qū)域;以及增益部分,配置為使具有選擇的波長(zhǎng)的光在與活性層平行的方向上共振。
光柵區(qū)域可以設(shè)置在活性層和增益部分之間以及基底和活性層之間中的至少一個(gè)。
光柵區(qū)域可以布置在與來(lái)自增益部分的光發(fā)射方向平行的方向上。
光柵區(qū)域可以與基底平行地布置。
光柵區(qū)域可以設(shè)置在增益部分外部。
增益部分可以包括光發(fā)射表面和反射表面,并且光柵區(qū)域可以位于光發(fā)射表面的前部和反射表面的后部中的至少一個(gè)上。
光柵區(qū)域可以與來(lái)自增益部分的光發(fā)射方向平行地布置。
光柵區(qū)域可以與基底平行地布置。
光柵區(qū)域可以配置為根據(jù)光柵區(qū)域的光柵陣列結(jié)構(gòu)選擇不同波長(zhǎng)的光。
光柵區(qū)域可以設(shè)置在相同的基底上。
邊緣發(fā)射激光光源可以具有集成的單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)。
活性層可以具有多量子阱結(jié)構(gòu)。
光柵區(qū)域可以包括含有In、Ga、As和P中的至少一種的材料。
光柵區(qū)域可以包括介電材料、聚合物和金屬的組合,該介電材料包括SiO2、SiNx、TiO2、MgF2、Al2O3和Ta2O5中的至少一個(gè)。
通過(guò)光柵區(qū)域選擇的波長(zhǎng)范圍可以從780nm到1650nm。
基底可以包括GaAs基底。
邊緣發(fā)射激光光源還可以包括:設(shè)置在基底和活性層之間的第一類(lèi)型包覆層;以及設(shè)置在活性層上的第二類(lèi)型包覆層。
根據(jù)另一實(shí)施例的一方面,提供了3D圖像獲取裝置,包括:邊緣發(fā)射激光光源,配置為發(fā)射多個(gè)波段的光;光調(diào)制器,配置為調(diào)制從邊緣發(fā)射激光光源發(fā)射并且由物體反射的光;以及圖像傳感器,配置為感測(cè)通過(guò)光調(diào)制器調(diào)制的光,其中,邊緣發(fā)射激光光源包括基底;設(shè)置在基底上的活性層;波長(zhǎng)選擇部分,包括配置為選擇從活性層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的光柵區(qū)域;以及增益部分,配置為使具有選擇的波長(zhǎng)的光在與活性層平行的方向上共振。
附圖說(shuō)明
通過(guò)參考附圖描述特定示例性實(shí)施例,上述和/或其它方面將更清楚,在附圖中:
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的示意性透視圖;
圖2是邊緣發(fā)射激光光源沿圖1的線(xiàn)I-I的剖視圖;
圖3是示出了圖1的邊緣發(fā)射激光光源包括三種或更多種波段的光柵區(qū)域的示例的圖;
圖4是示出了波長(zhǎng)隨邊緣發(fā)射激光光源、光調(diào)制器和單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的溫度變化的圖;
圖5是示出了相對(duì)于相對(duì)較高溫度和相對(duì)較低溫度,光調(diào)制器和邊緣發(fā)射激光光源的光強(qiáng)根據(jù)波長(zhǎng)變化的圖;
圖6是示出了相對(duì)于相對(duì)較高溫度和相對(duì)較低溫度,光調(diào)制器和邊緣發(fā)射激光光源的光強(qiáng)根據(jù)波長(zhǎng)變化的圖;
圖7是示出了邊緣發(fā)射激光光源以及單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的透光率差根據(jù)溫度變化而變化的圖;
圖8是示出了相對(duì)于25℃、40℃和50℃的溫度,在單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的情況下,光調(diào)制器的透射率差根據(jù)波長(zhǎng)的變化的圖;
圖9是示出了相對(duì)于25℃、40℃和50℃的溫度,在多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的情況下,光調(diào)制器的透射率差根據(jù)波長(zhǎng)的變化的圖;
圖10是示出了邊緣發(fā)射激光光源以及單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的光強(qiáng)根據(jù)物體位置變化的圖;
圖11是示出了由邊緣發(fā)射激光光源形成的圖像的圖;
圖12是示出了由單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源形成的圖像的圖;
圖13是圖1的邊緣發(fā)射激光光源還包括包覆層的圖;
圖14是根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的示意性透視圖;
圖15是邊緣發(fā)射激光光源沿圖14的線(xiàn)II-II的剖視圖;
圖16是示出了圖14的邊緣發(fā)射激光光源包括三個(gè)或更多個(gè)波段的光柵區(qū)域的示例的圖;
圖17是根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的示意性透視圖;
圖18是邊緣發(fā)射激光光源沿圖17的線(xiàn)III-III的剖視圖;
圖19是示出了圖17的邊緣發(fā)射激光光源包括三個(gè)或更多個(gè)波段的光柵區(qū)域的示例的圖;
圖20是根據(jù)示例性實(shí)施例的三維(3D)圖像獲取裝置的示意圖;
圖21是根據(jù)示例性實(shí)施例的3D圖像獲取裝置的示意圖;
圖22是根據(jù)示例性實(shí)施例的3D獲取裝置的示意圖;
圖23到26是制造圖1的邊緣發(fā)射激光光源的方法的圖;以及
圖27到31是制造圖14的邊緣發(fā)射激光光源的方法的圖。
具體實(shí)施方式
下面參考附圖更詳細(xì)地描述示例性實(shí)施例。
在以下描述中,甚至在不同的附圖中,相同的附圖標(biāo)記用于相同的元件。描述中限定的事項(xiàng)(如詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和元件)設(shè)置為輔助示例性實(shí)施例的全面理解。然而,明顯的是,示例性實(shí)施例可以在沒(méi)有那些具體限定的事項(xiàng)時(shí)實(shí)現(xiàn)。此外,公知的功能或結(jié)構(gòu)不再詳細(xì)描述,因?yàn)樗鼈儠?huì)通過(guò)不必要的細(xì)節(jié)使該描述難以理解。
將理解到的是,雖然術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各種部件,但是這些部件不應(yīng)該受到這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)只是用于將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分開(kāi)。
如本文使用的,單數(shù)形式“一個(gè)”及其變體試圖還包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文明確表示。還將理解的是,本文使用的術(shù)語(yǔ)“包括”及其變體指定存在所陳述的特征或元件,但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征或元件。
在本公開(kāi)中,術(shù)語(yǔ)如單元或模塊用于表示具有至少一個(gè)功能或執(zhí)行至少一個(gè)操作并且用硬件、軟件或軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)的單元。此外,表述如“A設(shè)置在B上”可以解釋為A以接觸或非接觸的方式提供給B。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出的項(xiàng)目的任一個(gè)和所有組合。當(dāng)前面列出元件列表時(shí),表述如“至少一個(gè)”修飾元件的整個(gè)列表,而不是修飾列表中的單個(gè)元件。
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的透視圖,圖2是邊緣發(fā)射激光光源沿圖1的線(xiàn)I-I的剖視圖。
邊緣發(fā)射激光光源可以包括基底10、位于基底10上的活性層20、包括多個(gè)光柵區(qū)域35的波長(zhǎng)選擇部分30以及使由多個(gè)光柵區(qū)域35選擇的具有多個(gè)波段的光共振的增益部分40。
基底10可以是GaAs基底?;钚詫?0可以包括含有In、Ga、As和P中至少一個(gè)的材料,如GaAs材料?;钚詫?0可以包括量子阱結(jié)構(gòu)。例如,活性層20可以包括單量子阱或多量子阱,包括拉緊的(壓緊的)量子阱和拉伸阻擋層。阱結(jié)構(gòu)可以包括單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu),包括GaInN量子阱和AlGaInN阻擋層,但不限于此。也就是說(shuō),形成活性層20的材料可以根據(jù)所需的振蕩波段不同地變化。
多個(gè)光柵區(qū)域35可以設(shè)置在活性層20和增益部分40之間以及基底10和活性層20之間中的至少一個(gè)。
多個(gè)光柵區(qū)域35中的每個(gè)可以包括與其它光柵區(qū)域的光柵陣列結(jié)構(gòu)不同的光柵陣列結(jié)構(gòu)。多個(gè)光柵區(qū)域35可以根據(jù)其中的光柵陣列結(jié)構(gòu)選擇它們自己的波段。因此,多個(gè)光柵區(qū)域35可以使多個(gè)波段的光振蕩。例如,根據(jù)布置光柵的結(jié)構(gòu)和光柵的尺寸,特定波長(zhǎng)的光相長(zhǎng)干涉并且另一波長(zhǎng)的光相消干涉,以便選擇波段。布置光柵的結(jié)構(gòu)例如可以包括光柵之間的間距以及光柵布置的方向。光柵的尺寸例如可以包括光柵的深度和光柵的寬度。
光柵區(qū)域35可以包括一種或多種材料的組合,材料包括含有In、Ga、Al、As和P中至少一種的化合物、包括SiO2、SiNx、TiO2、MgF2、Al2O3和Ta2O5中至少一種的介電材料、聚合物和金屬。例如,介電材料可以包括SiO2/SiNx、Al2O3/TiO2、Al2O3/SiNx和SiO2/Ta2O5。
在根據(jù)實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源中,光柵區(qū)域35可以引起入射光在多個(gè)波段振蕩,并且可以具有集成類(lèi)型的單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)。集成類(lèi)型的單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)不包括用于粘合的粘合層或由于粘合而形成的接縫,并且多個(gè)光柵區(qū)域35可以設(shè)置在一個(gè)基底10上。
增益部分40可以使具有選擇的多個(gè)波段的光共振和放大。增益部分40可以通過(guò)在與活性層20平行的方向上來(lái)回反射光來(lái)使光共振。
波長(zhǎng)選擇部分30可以位于活性層20的上方或下方,并且相對(duì)于光出射方向位于光出射表面或與光出射表面相對(duì)的表面上。在圖1中,波長(zhǎng)選擇部分30例如位于活性層20上,但不限于此。
多個(gè)光柵區(qū)域35例如可以包括第一光柵區(qū)域35-1和第二光柵區(qū)域35-2。然而,光柵區(qū)域的數(shù)量不限于此。第一和第二光柵區(qū)域35-1和35-2可以用作分布式反饋。例如,第一光柵區(qū)域35-1可以選擇性地反射第一波段(λ1)的光,并且第二光柵區(qū)域35-2可以選擇性地反射第二波段(λ2)的光。
在圖1和2示出的多個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源中,具有選擇的波段的光在其中共振的共振空間例如可以稱(chēng)為激光腔。激光腔的寬度LC例如可以等于或小于1mm。然而,激光腔的寬度LC不限于上述示例,并且可以不同地設(shè)計(jì)。
圖3是在圖1的邊緣發(fā)射激光光源中的多個(gè)光柵區(qū)域35發(fā)射兩種或更多種不同波段的光的示例的圖。
多個(gè)光柵區(qū)域35可以包括第一光柵區(qū)域35-1、第二光柵區(qū)域35-2、第三光柵區(qū)域35-3……以及第n光柵區(qū)域35-n。第一到第n光柵區(qū)域35-1到35-n可以分別選擇彼此不同的波段的光,或者多個(gè)光柵區(qū)域35中的一些可以選擇彼此相同的波段的光。第一到第n光柵區(qū)域35-1到35-n可以與光出射方向平行布置。第一到第n光柵區(qū)域35-1到35-n可以根據(jù)光柵的布置周期和光柵的尺寸來(lái)選擇波段。
例如,如圖2所示,第一到第n光柵區(qū)域35-1到35-n中的每個(gè)可以包括彼此交替布置的臺(tái)階L和凹槽G。光柵的布置周期例如可以是兩個(gè)相鄰臺(tái)階L(或凹槽G)之間的間距Pi。此外,光柵的尺寸可以例如根據(jù)臺(tái)階L(或凹槽G)的高度、寬度和/或長(zhǎng)度變化。在每個(gè)光柵區(qū)域中,光出射方向可以平行于光柵布置的方向。也就是說(shuō),光出射方向可以是邊緣發(fā)射激光光源的側(cè)向。
例如,第一光柵區(qū)域35-1可以選擇第一波段(λ1)的光,第二光柵區(qū)域35-2可以選擇第二波段(λ2)的光,第n光柵區(qū)域35-n可以選擇第n波段(λn)的光,并且隨后反射光。
由每個(gè)光柵區(qū)域選擇的波段的光在增益部分40中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)可以發(fā)生共振。反射區(qū)域可以形成在增益部分40的相對(duì)側(cè)表面上。
根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源可以具有集成類(lèi)型的單個(gè)芯片結(jié)構(gòu),其中配置為發(fā)射多種波段的光的多個(gè)光柵區(qū)域布置為陣列結(jié)構(gòu)。單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)不具有用于粘合過(guò)程的粘合層或由于粘合過(guò)程產(chǎn)生的接縫,并且可以表示這樣的結(jié)構(gòu),在該結(jié)構(gòu)中,邊緣發(fā)射激光光源在單個(gè)基底上制造而無(wú)需粘合過(guò)程或接縫。
根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源例如可以用于獲取3D圖像。為了獲取3D圖像,關(guān)于到物體的距離(或深度)的信息是必要的,并且具有優(yōu)良的光電特性的光調(diào)制器可以用于獲取具有高距離(或深度)精度的3D圖像。然而,如果光源和光調(diào)制器根據(jù)溫度變化的特性變化之間有很大的差別,則距離(或深度)精度可能降低。在下文中,光源和光調(diào)制器根據(jù)溫度變化的特性變化將在以下描述。
圖4是示出了波長(zhǎng)隨溫度變化的圖。圖的水平軸線(xiàn)表示溫度,圖的縱向軸線(xiàn)表示波長(zhǎng)。由于該圖示出了特性變化的趨勢(shì),所以省略了單位。單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源示出了根據(jù)溫度變化的大約0.3nm/℃的波長(zhǎng)變化。光調(diào)制器示出了根據(jù)溫度變化的大約0.1nm/℃的波長(zhǎng)變化。根據(jù)示例性實(shí)施例的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源示出了根據(jù)溫度變化的大約0.07nm/℃的波長(zhǎng)變化。根據(jù)上述結(jié)果,單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源和光調(diào)制器根據(jù)溫度變化的波長(zhǎng)變化之間的差別可以是大約0.2nm/℃。另一方面,根據(jù)示例性實(shí)施例的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源和光調(diào)制器根據(jù)溫度變化的波長(zhǎng)變化之間的差別可以是大約0.03nm/℃。因此,與單個(gè)波長(zhǎng)的光源相比,根據(jù)示例性實(shí)施例的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源具有與光調(diào)制器相對(duì)相似的溫度特性,并且因此,可以獲得相對(duì)于外界溫度變化的高距離(或深度)精度。
圖5是示出了與光調(diào)制器根據(jù)波長(zhǎng)的光強(qiáng)相比,單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源根據(jù)波長(zhǎng)的光強(qiáng)的圖。相對(duì)于相對(duì)較高的溫度HT和相對(duì)較低的溫度LT示出了光強(qiáng),并且根據(jù)溫度的變化與光調(diào)制器根據(jù)溫度的變化進(jìn)行了對(duì)比。在圖中,實(shí)線(xiàn)表示單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的變化,并且虛線(xiàn)表示光調(diào)制器的變化。單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源相對(duì)于較低溫度LT在第一峰值點(diǎn)PL1和相對(duì)于較高溫度HT在第二峰值點(diǎn)PL2的波長(zhǎng)之間的差別被定義為Δλ1。光調(diào)制器相對(duì)于較低溫度LT在第三峰值點(diǎn)PM1和相對(duì)于較高溫度HT在第四峰值點(diǎn)PM2的波長(zhǎng)之間的差別被定義為Δλ2。
圖6是示出了與光調(diào)制器的根據(jù)波長(zhǎng)變化的光強(qiáng)相比,根據(jù)示例性實(shí)施例的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的根據(jù)波長(zhǎng)變化的光強(qiáng)的圖。相對(duì)于相對(duì)較高溫度HT和相對(duì)較低溫度LT示出了光強(qiáng),并且根據(jù)溫度的變化與光調(diào)制器根據(jù)溫度的變化進(jìn)行了對(duì)比。在圖中,實(shí)線(xiàn)表示根據(jù)示例性實(shí)施例的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的變化,并且虛線(xiàn)表示光調(diào)制器的變化。根據(jù)示例性實(shí)施例的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源相對(duì)于較低溫度LT在第五峰值點(diǎn)PE1和相對(duì)于較高溫度HT在第六峰值點(diǎn)PE2的波長(zhǎng)之間的差別被定義為Δλ3。如上所述,光調(diào)制器相對(duì)于較低溫度LT在第三峰值點(diǎn)PM1和相對(duì)于較高溫度HT在第四峰值點(diǎn)PM2的波長(zhǎng)之間的差別是Δλ2。當(dāng)圖5與圖6進(jìn)行對(duì)比時(shí),Δλ1大于Δλ2,并且Δλ2和Δλ3彼此大致相等。也就是說(shuō),根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源可以具有根據(jù)波長(zhǎng)的光強(qiáng)變化,其中光強(qiáng)變化與光調(diào)制器的相似。
根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的特性可以對(duì)應(yīng)于光調(diào)制器相對(duì)于溫度變化的波長(zhǎng)變化特性和光強(qiáng)變化特性。也就是說(shuō),光調(diào)制器和光源相對(duì)于溫度變化的波長(zhǎng)變化的差別可以減小。因此,光調(diào)制器根據(jù)溫度變化的特性變化可以被有效地補(bǔ)償,并且3D距離傳感器的精度可以提高。
圖7是示出了光調(diào)制器根據(jù)溫度的透射率差的圖。透射率差表示當(dāng)電壓施加到光調(diào)制器時(shí)的透射率和當(dāng)電壓不施加到光調(diào)制器時(shí)的透射率之間的差別。當(dāng)電壓不施加到光調(diào)制器時(shí)的透射率可以大于當(dāng)電壓施加到光調(diào)制器時(shí)的透射率。隨著透射率差增加,3D距離傳感器的精度提高。此處,溫度可以表示光調(diào)制器周?chē)臏囟?。在圖7中,虛線(xiàn)表示單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的透射率差,并且實(shí)線(xiàn)表示根據(jù)示例性實(shí)施例的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的透射率差。根據(jù)單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源,光調(diào)制器的透射率差根據(jù)溫度變化而變化,而根據(jù)實(shí)施例的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源,光調(diào)制器的透射率差可以是恒定的而不考慮溫度變化。當(dāng)光調(diào)制器的透射率差保持恒定而不考慮溫度變化時(shí),3D距離傳感器的精度可以保持恒定而不受溫度變化的影響。如果光調(diào)制器的透射率差根據(jù)溫度變化而變化,那么光調(diào)制器對(duì)溫度靈敏地反應(yīng),并且距離感測(cè)的精度可能降低。
根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源可以發(fā)射紅色波段的光。例如,邊緣發(fā)射激光光源可以發(fā)射具有波長(zhǎng)范圍從780nm到1650nm的光,更具體地,波長(zhǎng)范圍從800nm到1600nm。
圖8是示出了相對(duì)于溫度變化,在單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的情況下,光調(diào)制器的最大透射率差根據(jù)波長(zhǎng)的變化的圖。圖8示出了當(dāng)光調(diào)制器的外部溫度是25℃、40℃和50℃時(shí),光調(diào)制器的最大透射率差根據(jù)波長(zhǎng)的變化。由于光調(diào)制器產(chǎn)生熱量,所以光調(diào)制器的溫度通常高于外部溫度。圖8示出了當(dāng)外部溫度是25℃、40℃和50℃時(shí),光調(diào)制器的溫度是50℃、60℃和70℃。當(dāng)光調(diào)制器的最大透射率差是大約30%或更大時(shí),可以確保測(cè)量3D距離的優(yōu)良的感測(cè)性能。參考圖8,重疊波段是3.5nm,在重疊波段中,光調(diào)制器可以確保大約30%或更大的最大透射率差而不考慮外部溫度。圖9是示出了相對(duì)于溫度變化,在根據(jù)示例性實(shí)施例的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的情況下,光調(diào)制器的最大透射率差根據(jù)波長(zhǎng)的變化的圖。參考圖9,相對(duì)于25℃、40℃和50℃的外部溫度,對(duì)應(yīng)于大約30%的透射率差的重疊波段可以是7nm。隨著重疊波段(其中,相對(duì)于光調(diào)制器的可能外部溫度范圍可以確保預(yù)定的透光率差)的增加,光源和光調(diào)制器根據(jù)溫度變化的光透射率特性之間的差別減小,并且隨著根據(jù)溫度變化的光透射率特性之間的差別減小,感測(cè)距離時(shí)的精度可以提高。
圖10是示出了單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源和多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源相對(duì)于照明位置的波動(dòng)圖案的圖。例如,圖11是通過(guò)使用從單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源發(fā)射的光拍攝物體OBJ獲取的圖像,并且圖12是通過(guò)使用從多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源發(fā)射的光拍攝物體OBJ獲取的圖像。圖10示出了在物體OBJ的圖像的預(yù)定位置P處測(cè)量的光強(qiáng),并且以任意單位(a.u.)表達(dá)。在圖10中,虛線(xiàn)表示單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的圖案,并且實(shí)線(xiàn)表示多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的圖案。例如,在單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的波動(dòng)圖案中的最大振幅可以是18,在多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的波動(dòng)圖案中的最大振幅可以是11。如上所述,在多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的波動(dòng)圖案中的振幅可以小于單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源的波動(dòng)圖案中的振幅。當(dāng)減小波動(dòng)圖案的振幅時(shí),可以減小激光散斑。
根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源配置為在單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)下具有多個(gè)波段,因此,光源可以小型化,可以減小每個(gè)波段中的不均勻度,并且可以降低制造成本。
圖13是圖1的邊緣發(fā)射激光光源還包括包覆層的剖視圖。省略了由與圖1中相同的附圖標(biāo)記表示的元件的詳細(xì)描述。例如,第一類(lèi)型包覆層21可以設(shè)置在活性層20的表面上,并且第二類(lèi)型包覆層22可以設(shè)置在活性層20的另一表面上。第一類(lèi)型包覆層21例如可以是n型包覆層,并且第二類(lèi)型包覆層22例如可以是p型包覆層,或反之亦然。
n型包覆層和p型包覆層例如可以包括GaN、AlGaN或AlGaInN的塊狀晶體,或AlGaN/AlGaN或AlGaN/GaN的超晶格結(jié)構(gòu)。然而,一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例不限于此,并且n型包覆層和p型包覆層可以包括各種材料。第一類(lèi)型包覆層21和第二類(lèi)型包覆層22可以通過(guò)提高光限制效應(yīng)來(lái)提高光效率。
圖14是根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的透視圖,并且圖15是邊緣發(fā)射激光光源沿圖14的線(xiàn)II-II的剖視圖。邊緣發(fā)射激光光源可以包括基底110、位于基底110上的活性層120、包括多個(gè)光柵區(qū)域135的波長(zhǎng)選擇部分130以及用于使由多個(gè)光柵區(qū)域135選擇的、具有多個(gè)波段的光共振的增益部分140。波長(zhǎng)選擇部分130可以平行于活性層120的側(cè)表面布置。也就是說(shuō),活性層120設(shè)置在基底110的一部分上,并且波長(zhǎng)選擇部分130設(shè)置在基底110的其余部分上。增益部分140可以位于活性層120上。
多個(gè)光柵區(qū)域135可以設(shè)置在增益部分140之外。例如,增益部分140包括光發(fā)射表面和反射表面,并且多個(gè)光柵區(qū)域135可以設(shè)置在光發(fā)射表面的前部和反射表面的后部中的至少一個(gè)上。
多個(gè)光柵區(qū)域135例如可以包括第一光柵區(qū)域135-1和第二光柵區(qū)域135-2。波長(zhǎng)選擇部分130例如可以用作分布式布拉格反射器。
例如,根據(jù)多個(gè)光柵區(qū)域135的布置和光柵的尺寸,特定波長(zhǎng)的光相長(zhǎng)干涉并且另一波長(zhǎng)的光相消干涉,然后可以選擇波段。光柵的布置例如可以包括光柵之間的間距和布置光柵的方向。光柵的尺寸例如可以包括光柵的深度和光柵的寬度。增益部分140可以使選擇的多個(gè)波段的光共振以放大光。增益部分140可以通過(guò)在與活性層120平行的方向上來(lái)回反射光來(lái)發(fā)射被放大的光。
在圖15中示出的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源中,激光腔的寬度LC例如可以是2mm或更小,但不限于此,也就是說(shuō),激光腔的寬度可以不同地設(shè)計(jì)。
圖14中示出的分布式反饋激光(DBR)類(lèi)型的邊緣發(fā)射激光光源配置為在集成類(lèi)型的單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)下具有多個(gè)波段,并且由此可以小型化。此外,可以減小多個(gè)波段的特性之間的不均勻度,并且可以降低邊緣發(fā)射激光光源的制造成本。此外,與單個(gè)波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源對(duì)比,光調(diào)制器的根據(jù)溫度變化的波長(zhǎng)變化相對(duì)較小,并且因此,可以提高3D距離傳感器的效率和精度。此外,邊緣發(fā)射激光光源示出了高輸出和高效率特性,并且由于光柵的應(yīng)用,相對(duì)于波長(zhǎng)的選擇性相對(duì)較高,并且因此,邊緣發(fā)射激光光源可以有效地應(yīng)用于3D距離傳感器。
在圖14中,有兩個(gè)光柵區(qū)域,但是如圖16所示可以提供三個(gè)或更多個(gè)光柵區(qū)域,并且光柵區(qū)域可以根據(jù)所需的波段不同地設(shè)計(jì)。在圖16中,波長(zhǎng)選擇部分130可以包括第一光柵區(qū)域135-1、第二光柵區(qū)域135-2、第三光柵區(qū)域135-3、第四光柵區(qū)域135-4……以及第n光柵區(qū)域135-n。例如,第一光柵區(qū)域135-1選擇第一波長(zhǎng)λ1的光,第二光柵區(qū)域135-2可以選擇第二波長(zhǎng)λ2的光,并且第n光柵區(qū)域135-n可以選擇第n波長(zhǎng)λn的光,并且反射所選擇的光。
接著,圖17是根據(jù)實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的透視圖,并且圖18是邊緣發(fā)射激光光源沿圖17的線(xiàn)III-III的剖視圖。
邊緣發(fā)射激光光源可以包括基底310、設(shè)置在基底310上的活性層320、包括多個(gè)光柵區(qū)域335和336的多個(gè)波長(zhǎng)選擇部分331和332,以及用于使由多個(gè)光柵區(qū)域335和336選擇的多個(gè)波段的光共振的增益部分340。
例如,多個(gè)波長(zhǎng)選擇部分331和332可以平行于活性層320的側(cè)表面布置。例如,第一波長(zhǎng)選擇部分331可以設(shè)置在活性層320的第一側(cè),并且第二波長(zhǎng)選擇部分332可以設(shè)置在與活性層320的與活性層320的第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)。增益部分340可以布置在活性層320上。
第一波長(zhǎng)選擇部分331和第二波長(zhǎng)選擇部分332可以包括彼此對(duì)應(yīng)的多個(gè)光柵區(qū)域335和336。例如,第一波長(zhǎng)選擇部分331可以包括配置為選擇第一波段λ1的第一光柵區(qū)域335-1和配置為選擇第二波段λ2的第二光柵區(qū)域335-2。第二波長(zhǎng)選擇部分332可以包括第三光柵區(qū)域336-1和第四光柵區(qū)域336-2。
例如,第三光柵區(qū)域336-1可以具有與第一光柵區(qū)域335-1基本上相同的光柵陣列結(jié)構(gòu)。第四光柵區(qū)域336-2可以具有與第二光柵區(qū)域335-2相同的光柵陣列結(jié)構(gòu)。例如,第三光柵區(qū)域336-1可以具有小于第一光柵區(qū)域335-1長(zhǎng)度的長(zhǎng)度。第四光柵區(qū)域336-2可以具有小于第二光柵區(qū)域335-2長(zhǎng)度的長(zhǎng)度。然而,一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例不限于此,也就是說(shuō),光柵區(qū)域的長(zhǎng)度可以不同地選擇。
第一波段λ1的光可以由第一光柵區(qū)域335-1和第三光柵區(qū)域336-1選擇,并且第二波段λ2的光可以由第二光柵區(qū)域335-2和第四光柵區(qū)域336-2選擇。
在圖18中示出的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源中,激光腔的寬度LC例如可以是2.5mm或更小,但不限于此。也就是說(shuō),激光腔的寬度可以不同地設(shè)計(jì)。
如圖19所示,每個(gè)波長(zhǎng)選擇部分可以包括三個(gè)或更多個(gè)光柵區(qū)域。例如,每個(gè)波長(zhǎng)選擇部分可以包括光柵區(qū)域335-1、335-2……335-n,并且光柵區(qū)域可以根據(jù)所需選擇波段不同地設(shè)計(jì)。
第一波長(zhǎng)選擇部分331可以包括1-1光柵區(qū)域335-1、1-2光柵區(qū)域335-2、1-3光柵區(qū)域335-3、1-4光柵區(qū)域335-4……1-n光柵區(qū)域335-n。第二波長(zhǎng)選擇部分332可以包括2-1光柵區(qū)域336-1、2-2光柵區(qū)域336-2、2-3光柵區(qū)域336-3、2-4光柵區(qū)域336-4……2-n光柵區(qū)域336-n。
例如,1-1光柵區(qū)域335-1和2-1光柵區(qū)域336-1可以選擇第一波長(zhǎng)λ1的光,1-2光柵區(qū)域335-2和2-2光柵區(qū)域336-2可以選擇第二波長(zhǎng)λ2的光,并且1-n光柵區(qū)域335-n和2-n光柵區(qū)域336-n可以選擇第n波長(zhǎng)λn的光,并且反射光。
第一類(lèi)型包覆層還可以設(shè)置在活性層320的表面上,并且第二類(lèi)型包覆層還可以設(shè)置在活性層320的另一表面上。
圖20是根據(jù)示例性實(shí)施例的3D圖像獲取裝置400的示意圖。3D圖像獲取裝置400可以包括發(fā)射光到物體OBJ的光源410、調(diào)制通過(guò)物體OBJ反射的光的光調(diào)制器430和接收由光調(diào)制器430調(diào)制的光以形成圖像的圖像傳感器440。
光源410可以是上面參考圖1到19的多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源。光源410可以包括具有集成類(lèi)型的單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)的多種波長(zhǎng)的紅色激光光源。紅色波段范圍例如可以從780nm到1650nm。更詳細(xì)地,紅色波段范圍例如可以從800nm到1600nm。光調(diào)制器430可以具有透射類(lèi)型,并且因此可以調(diào)制通過(guò)物體OBJ反射的光的振幅或相位。至少一個(gè)透鏡420還可以設(shè)置在光源410和光調(diào)制器430之間用于聚光。
邊緣發(fā)射激光光源410可以發(fā)射單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)的多種波長(zhǎng)激光到物體OBJ。如此,可以減小光源410的特性和光調(diào)制器430的特性根據(jù)溫度變化的變化之間的差別。當(dāng)光源410的特性和光調(diào)制器430的特性相對(duì)于外部環(huán)境的變化之間的差別減小時(shí),可以提高測(cè)量到物體OBJ的距離(深度)的精度。此外,減小了散斑,并且相應(yīng)地可以提高3D圖像獲取裝置的圖像質(zhì)量。
圖21是根據(jù)實(shí)施例的3D圖像獲取裝置500的示意圖。
3D圖像獲取裝置500例如可以配置為通過(guò)使用飛行時(shí)間(TOF)方法提取物體OBJ的深度信息。
3D圖像獲取裝置500可以包括發(fā)射多個(gè)波段的光到物體OBJ的邊緣發(fā)射激光光源505、調(diào)制通過(guò)物體OBJ反射的光的光調(diào)制器510、感測(cè)由光調(diào)制器510調(diào)制的光并且將感測(cè)到的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的圖像傳感器515,以及計(jì)算從圖像傳感器515輸出的深度圖像信息的信號(hào)處理器530。此外,3D圖像獲取裝置500還可以包括用于控制光源505的操作的控制器555、光調(diào)制器510、圖像傳感器515和信號(hào)處理器530??刂破?55可以通過(guò)集成了控制器555和信號(hào)處理器530二者的處理器實(shí)現(xiàn)?;蛘?,控制器555可以通過(guò)與信號(hào)處理器530分開(kāi)設(shè)置的處理器實(shí)現(xiàn)。光源505可以是上面參考圖1到19的光源。
3D圖像獲取裝置500還可以包括第一透鏡540,該第一透鏡會(huì)聚由物體OBJ反射的紅外線(xiàn)到光調(diào)制器510上。此外,只透過(guò)由物體OBJ反射的光中預(yù)定波段的光的帶通濾波器545還可以設(shè)置在第一透鏡540和光調(diào)制器510之間。例如,帶通濾波器545可以只透過(guò)從光源505發(fā)射的波段的光??梢愿淖儾贾玫谝煌哥R540和帶通濾波器545的順序。會(huì)聚由光調(diào)制器510調(diào)制的光到圖像傳感器515上的第二透鏡550還可以設(shè)置在光調(diào)制器510和圖像傳感器515之間。
光源505可以發(fā)射多個(gè)波段的紅外線(xiàn),例如從780nm到1650nm。更詳細(xì)地,光源505可以發(fā)射多個(gè)波段的紅外線(xiàn),例如從800nm到1600nm。
根據(jù)從控制器555傳遞的控制信號(hào),光源505可以傳輸光到物體OBJ。從光源505傳輸?shù)轿矬wOBJ的光可以具有帶預(yù)定周期Te的周期連續(xù)函數(shù)的形式。例如,傳輸?shù)墓饪梢跃哂刑囟ǖ牟ㄐ危缯也?、斜坡波和方波,但可以具有未定義的一般波形。此外,根據(jù)控制器555,光源505可以?xún)H周期性地在預(yù)定的時(shí)間周期中傳輸光到物體OBJ。
根據(jù)控制器555的控制,光調(diào)制器510可以調(diào)制由物體OBJ反射的光。光調(diào)制器510可以根據(jù)具有預(yù)定波形的光調(diào)制信號(hào)通過(guò)改變?cè)鲆鎭?lái)調(diào)制傳輸?shù)墓獾某叽?。為此,光調(diào)制器510可以具有可變?cè)鲆?。光調(diào)制器510可以以高調(diào)制速度操作,例如幾十到幾百M(fèi)Hz,以根據(jù)距離或光的飛行時(shí)間來(lái)確定光的相位差。
圖像傳感器515可以通過(guò)檢測(cè)由光調(diào)制器510調(diào)制的光來(lái)形成圖像。例如,當(dāng)僅要測(cè)量到物體OBJ的點(diǎn)的距離時(shí),圖像傳感器515可以使用單個(gè)光傳感器如光電二極管或積分器。此外,當(dāng)要同時(shí)測(cè)量到物體OBJ上的多個(gè)點(diǎn)的距離時(shí),圖像傳感器515可以包括多個(gè)光電二極管或光電檢測(cè)器的一維或二維陣列。例如,圖像傳感器515可以是具有二維陣列的電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器。
信號(hào)處理器530基于從圖像傳感器515的輸出計(jì)算深度信息,并且生成包括深度信息的圖像。信號(hào)處理器530可以由它自己的集成電路(IC)實(shí)現(xiàn),或可以作為安裝在3D圖像獲取裝置500中的軟件實(shí)現(xiàn)。當(dāng)信號(hào)處理器530作為軟件實(shí)現(xiàn),信號(hào)處理器530可以?xún)?chǔ)存在額外的便攜儲(chǔ)存介質(zhì)上。
從光源505發(fā)射的光可以通過(guò)物體OBJ的表面反射并且可以入射到第一透鏡540??偟膩?lái)說(shuō),物體OBJ實(shí)際上具有到3D圖像獲取裝置500的拍攝表面距離不同(也就是深度)的多個(gè)表面的二維陣列,但為了描述的方便,圖21示例性地示出了具有帶不同深度的第一到第五表面P1到P5的物體OBJ。當(dāng)傳輸?shù)墓夥謩e由第一到第五表面P1到P5反射時(shí),可以出現(xiàn)具有不同時(shí)間延遲(也就是說(shuō),具有不同相位)的五個(gè)反射光線(xiàn)。這里,由距離3D圖像獲取裝置500最遠(yuǎn)的第一表面P1反射的反射光線(xiàn)在延遲時(shí)間周期TOF1之后到達(dá)第一透鏡540,并且由距離3D圖像獲取裝置500最近的第五表面P5反射的反射光線(xiàn)在延遲小于時(shí)間周期TOF1的時(shí)間周期TOF5之后到達(dá)第一透鏡540。
具有不同時(shí)間延遲(或相位延遲)的反射光線(xiàn)可以分別入射到光調(diào)制器510。在反射光線(xiàn)入射到光調(diào)制器510之前,從光源505發(fā)射的波段以外的背景光或噪聲光可以通過(guò)帶通濾波器545去除。
光調(diào)制器510可以調(diào)制具有不同程度相位延遲的反射光線(xiàn)的振幅或相位。調(diào)制的光穿過(guò)第二透鏡550以便可以調(diào)節(jié)放大倍數(shù)并且光被聚焦,然后可以到達(dá)圖像傳感器515。圖像傳感器515接收調(diào)制的光并且將調(diào)制的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。圖像傳感器515的輸出信號(hào)I1到I5包括彼此不同的深度信息,并且信號(hào)處理器530計(jì)算對(duì)應(yīng)于物體OBJ的第一到第五表面P1到P5的深度信息深度1到深度5,并且基于輸出信號(hào)生成包括深度信息的圖像。
圖22是根據(jù)示例性實(shí)施例的3D圖像獲取裝置600的示意圖。
3D圖像獲取裝置600可以通過(guò)使用TOF方法借助捕獲二維彩色圖像的構(gòu)造來(lái)提取物體OBJ的深度信息。
3D圖像獲取裝置600可以包括發(fā)射多個(gè)波段的光到物體OBJ的光源605、用于調(diào)制由物體OBJ反射的光的光調(diào)制器610、感測(cè)通過(guò)光調(diào)制器610調(diào)制的光并且將感測(cè)的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的第一圖像傳感器615、將由物體OBJ反射的可見(jiàn)光波段(R、G和B)的光圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào),以及從第一圖像傳感器615和第二圖像傳感器625輸出的電信號(hào)計(jì)算深度信息和色彩信息以生成物體OBJ的3D圖像的3D圖像信號(hào)處理器630。此外,3D圖像獲取裝置600可以包括用于控制光源605的操作的控制器655、光調(diào)制器610、第一圖像傳感器615、第二圖像傳感器625和3D圖像信號(hào)處理器630。
光源605可以是上面參考圖1到19的光源。光源605可以發(fā)射多種波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)(IR),例如從780nm到1650nm。更詳細(xì)地,光源605可以發(fā)射多種波長(zhǎng)的IR,例如從800nm到1600nm。
3D圖像獲取裝置600還可以包括分束器635,該分束器將由物體OBJ反射的光分成朝向第一圖像傳感器615前進(jìn)的IR和朝向第二圖像傳感器625前進(jìn)的可見(jiàn)光線(xiàn)。
第一透鏡640可以會(huì)聚由分束器635分離的IR到光調(diào)制器610,并且可以設(shè)置在光分束器635和光調(diào)制器610之間。此外,3D圖像獲取裝置600還可以包括帶通濾波器645,該濾波器選擇性地傳輸由物體OBJ反射的光中的預(yù)定波段的光。例如,帶通濾波器645可以只傳輸從光源發(fā)射的波段的光。可以改變布置第一透鏡640和帶通濾波器645的順序。第二透鏡650可以會(huì)聚由光調(diào)制器610調(diào)制的光到第一圖像傳感器615上,并且可以設(shè)置在光調(diào)制器610和第一圖像傳感器615之間。
在圖22中,由物體OBJ反射的IR和可見(jiàn)光R、G和B通常穿過(guò)拍攝透鏡620,但可以改變光學(xué)布置以便可見(jiàn)光R、G和B只穿過(guò)拍攝透鏡620,并且IR入射到光調(diào)制器610而不穿過(guò)拍攝透鏡620。
光調(diào)制器610可以根據(jù)具有預(yù)定波形的光調(diào)制信號(hào)通過(guò)改變?cè)鲆鎭?lái)調(diào)制傳輸?shù)墓獾恼穹蛳辔?。調(diào)制的光通過(guò)第一圖像傳感器615感測(cè),并且第一圖像傳感器615可以輸出包括物體OBJ的深度信息的信號(hào)。第二圖像傳感器625可以輸出包括物體OBJ的色彩信息的信號(hào)。
3D圖像信號(hào)處理器630可以從第一圖像傳感器615和第二圖像傳感器625的輸出中產(chǎn)生3D圖像信號(hào)。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的3D圖像獲取裝置可以應(yīng)用到各種領(lǐng)域,例如自動(dòng)清潔器、運(yùn)動(dòng)識(shí)別數(shù)字電視(DTV)、數(shù)字安全控制(DSC)相機(jī)、3D相機(jī)、能夠獲取到物體的距離信息的3D相機(jī)、運(yùn)動(dòng)傳感器和激光雷達(dá)。3D圖像獲取裝置可以應(yīng)用到自動(dòng)清潔器中用于感測(cè)障礙的傳感器。此外,3D圖像獲取裝置可以作為DTV中用于識(shí)別運(yùn)動(dòng)的深度傳感器。此外,3D圖像獲取裝置可以應(yīng)用到安全相機(jī)的驗(yàn)證/識(shí)別傳感器。此外,3D圖像獲取裝置可以應(yīng)用到允許用戶(hù)產(chǎn)生3D內(nèi)容的各種3D圖像獲取裝置。
圖23到26是示出了制造根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的方法的圖。
參考圖23,將活性層720堆疊在基底710上?;?10可以包括GaAs。活性層720可以包括量子阱層。參考圖24,薄膜730可以堆疊在活性層720上。薄膜730可以包括化合物以及一種或多種介電材料、聚合物和金屬,化合物含In、Ga、Al、As和P中的一個(gè)或多個(gè)的組合,介電材料含SiO2、SiNx、TiO2、MgF2、Al2O3和Ta2O5中一個(gè)或多個(gè)的組合,。
參考圖25,薄膜730被圖案化以形成光柵區(qū)域735。光柵區(qū)域735可以包括具有不同光柵陣列結(jié)構(gòu)的多個(gè)區(qū)域。包括多個(gè)光柵陣列結(jié)構(gòu)的光柵區(qū)域可以通過(guò)進(jìn)行一次蝕刻工藝來(lái)形成。多個(gè)波段的光可以由多個(gè)光柵區(qū)域735選擇。
參考圖26,增益部分740可以形成在光柵區(qū)域735上。
圖27到31是示出了制造根據(jù)示例性實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的方法的圖。
參考圖27,活性層815可以堆疊在基底810上。參考圖28,可以刻蝕活性層815的一部分823。參考圖29,薄膜830可以堆疊在被刻蝕的部分823上。參考圖30,薄膜830被圖案化以形成光柵區(qū)域835。光柵區(qū)域835可以包括具有不同光柵陣列結(jié)構(gòu)的多個(gè)區(qū)域。包括多個(gè)光柵陣列結(jié)構(gòu)的光柵區(qū)域835可以通過(guò)進(jìn)行一次蝕刻工藝來(lái)形成。光柵區(qū)域835可以形成在與活性層820相同的層高度。多個(gè)波段的光可以由多個(gè)光柵區(qū)域835選擇。
參考圖31,增益部分840可以形成在活性層820上。
根據(jù)制造一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的邊緣發(fā)射激光光源的方法,發(fā)射多個(gè)波段的光的多個(gè)光柵區(qū)域形成在一個(gè)基底上,以便多種波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源可以作為單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)來(lái)制造。因?yàn)槎喾N波長(zhǎng)的邊緣發(fā)射激光光源作為單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)制造,所以可以減小光源的體積,并且可以簡(jiǎn)化制造工藝。由于單個(gè)芯片結(jié)構(gòu),可以減小多個(gè)光柵區(qū)域的波長(zhǎng)之間的不均勻度。
此外,根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例,邊緣發(fā)射激光光源可以發(fā)射具有兩個(gè)或更多個(gè)波段的光,以便減小散斑,并且由于多個(gè)光柵陣列結(jié)構(gòu),波長(zhǎng)特性根據(jù)溫度變化的變化可以與光調(diào)制器的相似。因此,可以減小由于溫度變化造成的感測(cè)物體深度的惡化。
前述的示例性實(shí)施例僅是示例性的,并且不應(yīng)被解釋為限制性的。本教導(dǎo)可以很容易地應(yīng)用到其它類(lèi)型的裝置。此外,示例性實(shí)施例的描述試圖是說(shuō)明性的,而不限制權(quán)利要求的范圍,并且許多替換例、修改例和變型例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2015年10月8日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2015-0141820和于2016年4月15日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2016-0046501的優(yōu)先權(quán),這些專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。