【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种测距装置。
技术介绍
1、随着光子制造技术的进步，光子光学阵列被应用于许多应用，诸如光检测和测距、自由空间通信、全息显示器等。
2、现有技术文献
3、专利文献
4、专利文献1：美国专利公开第2021/0109195号
5、专利文献2：美国专利公开第2021/0018598号
6、专利文献3：美国专利公开第2017/0184450号
7、专利文献4：美国专利公开第2018/0267250号
技术实现思路
1、本专利技术要解决的问题
2、然而，如果光子集成电路和电子电路形成在分开的芯片上并且这些芯片被组装，则在整个系统中发生激光的插入损耗。激光的插入损耗导致电功率损耗和信噪比(snr)的减小。
3、在用作光源的激光振荡器安装在半导体基板上的情况下，激光振荡器相对于半导体基板的未对准导致激光的插入损耗。此外，制造成本增加，以便相对于半导体基板精确地定位激光振荡器。此外，由于激光的相干性(相位噪声)导致的测距有效性的降低成为问题。
4、因此，本专利技术旨在提供能够以低成本抑制电力损耗和降低snr的测距装置。
5、问题的解决方案
6、根据本公开的一个方面的测距装置在同一半导体芯片上包括光子电路和电子电路，该光子电路包括：光源；波导，引导来自光源的光；光开关分配网，分配从所述光分割的第一光；光栅阵列，将由所述光开关分配网分配的所述第一光输出到外部目标
7、电子电路进一步包括：加热器，加热光栅阵列；以及电源控制部，控制对所述加热器的电力供给。
8、加热器与设置在光栅阵列中的多个波导中的每个波导对应设置。
9、光子电路进一步包括调制来自光源的光的调制器，并且电子电路进一步包括将高频信号提供应至调制器的高频产生电路。
10、所述光子电路进一步包括分光器和循环器，将光割成第一光和第二光，所述循环器将第一光发送到光开关分配网并将第二光发送到第一耦合器。
11、光子电路进一步包括：第二耦合器，将光分割成第一光和第二光，将第一光发送到光开关分配网，并且将第二光发送到第一耦合器。
12、光子电路进一步包括：分光器，将光分割成第一光和第二光；以及第二耦合器，将第一光分割成第三光和第四光，将第三光发送到光开关分配网，并终止第四光。
13、光子电路进一步包括光放大器，该光放大器设置在波导中并放大光或第一光。
14、进一步提供反馈电路，该反馈电路检测光的相位的变化并且执行来自光源的光的反馈控制。
15、反馈电路包括：延迟电路，产生通过使来自光源的光的一部分延迟而获得的延迟光；第三耦合器，将来自光源的光的另一部分与延迟光合成；第二光电二极管，将所述第三耦合器合成的光光电转换为第二电信号；比较电路，将第二电信号与指示延迟光的延迟量的基准信号进行比较并输出比较结果；以及积分器电路，积分比较结果并且控制光源的电源。
16、所述光子电路进一步包括：第二分光器，分割第二光；第三分光器，分割反射光；第三耦合器，将由第二分光器分割的第二光的一部分和由分割第三分光器分割并且经受相位调制的反射光的一部分进行合成；以及第二光电二极管，将由所述第三耦合器合成的光光电转换成第二电信号，并且进一步设置有：信号处理电路，使用所述第一电信号和所述第二电信号执行测距处理。
17、光栅阵列被分离为发送第一光的发送阵列和接收反射光的接收阵列。
18、所述光子电路设置在第一半导体基板上，所述电子电路设置在第二半导体基板上，所述第一半导体基板和所述第二半导体基板彼此层压且电连接。
19、所述光子电路设置在第一半导体基板上，所述电子电路中的模拟电路设置在第二半导体基板上，所述电子电路中的数字电路设置在第三半导体基板上，至少所述第一和第二半导体基板相互层压并电连接。
20、所述第一半导体基板大于所述第二半导体基板，所述第二半导体基板层压在所述第一半导体基板中除所述光栅阵列之外的其他区域上。
21、光源包括多个第一激光发生器和代替多个第一激光发生器中的任何第一激光发生器来产生光的第二激光发生器。
22、还设置了设置在光栅阵列上方的棱镜、检测从棱镜反射的第一光的一部分的光电二极管和将来自光电二极管的电信号转换成数字值的ad转换器。
23、还设置了设置在光栅阵列上方的棱镜、用测试光照射棱镜的测试光栅阵列、检测从棱镜反射的测试光的光电二极管以及将来自光电二极管的电信号转换成数字值的ad转换器。
24、进一步设置检测来自光源的光的一部分的光电二极管和将来自光电二极管的电信号转换成数字值的ad转换器。
25、还设置了将比较结果转换成数字值的ad转换器。
26、还设置了温度计，所述温度计感测所述光子电路或电子电路的任何位置的温度并将所述温度作为数字值输出。
27、控制器将数字值与阈值进行比较以判断异常。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种测距装置，在同一半导体芯片上包括光子电路和电子电路，
2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述电子电路进一步包括：加热器，加热所述光栅阵列；以及电源控制部，控制对所述加热器的电力供给。
3.根据权利要求2所述的测距装置，其中，所述加热器与设置在所述光栅阵列中的多个波导中的每个波导对应设置。
4.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
5.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
6.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
7.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
8.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
9.根据权利要求1所述的测距装置，进一步包括：反馈电路，检测所述光的相位的变化并且执行来自所述光源的所述光的反馈控制。
10.根据权利要求9所述的测距装置，其中，
11.根据权利要求1所述的测距装置，
12.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述光栅阵列被分离为发送所述第一光的发送阵列和接收所述反射光的接收阵列。
13.根据权利要求
14.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
15.根据权利要求13所述的测距装置，其中，
16.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述光源包括多个第一激光发生器和代替所述多个第一激光发生器中的任何第一激光发生器来产生光的第二激光发生器。
17.根据权利要求1所述的测距装置，进一步包括：
18.根据权利要求1所述的测距装置，进一步包括：
19.根据权利要求1所述的测距装置，进一步包括：
20.根据权利要求10所述的测距装置，进一步包括：AD转换器，将所述比较结果转换成数字值。
21.根据权利要求1所述的测距装置，进一步包括：温度计，感测所述光子电路或所述电子电路的任何位置的温度并将所述温度作为数字值输出。
22.根据权利要求17所述的测距装置，其中，所述控制器将所述数字值与阈值进行比较，以判断异常。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种测距装置，在同一半导体芯片上包括光子电路和电子电路，
2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述电子电路进一步包括：加热器，加热所述光栅阵列；以及电源控制部，控制对所述加热器的电力供给。
3.根据权利要求2所述的测距装置，其中，所述加热器与设置在所述光栅阵列中的多个波导中的每个波导对应设置。
4.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
5.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
6.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
7.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
8.根据权利要求1所述的测距装置，其中，
9.根据权利要求1所述的测距装置，进一步包括：反馈电路，检测所述光的相位的变化并且执行来自所述光源的所述光的反馈控制。
10.根据权利要求9所述的测距装置，其中，
11.根据权利要求1所述的测距装置，
12.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述光栅阵列被分离为发送所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：安阳太郎，蛯子芳树，寺田晴彦，小林高志，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：
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