【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光通信，特别涉及一种激光扫描装置和激光设备。
技术介绍
1、激光扫描装置是激光雷达的重要组成部分，用于发射激光对目标对象进行探测。激光雷达的接收装置接收经目标对象反射后的回波信号，并根据接收到的回波信号确定目标对象的相关信息，例如距离等。
2、相关技术中，激光扫描装置包括激光器、光学整形模组和扫描器。激光器用于输出激光，光学整形模组用于对激光器输出的激光进行整形。扫描器用于将整形后的激光向探测区域的不同位置出射，从而实现对探测区域的扫描。
3、该激光扫描装置包含的器件数量较多，集成度较低且体积较大。
技术实现思路
1、本申请提供了一种激光扫描装置和激光设备，该激光扫描装置集成度较高且体积较小。
2、本申请提供了一种激光扫描装置，该激光扫描装置包括可调谐激光器和第一放大单元。该可调谐激光器为水平腔半导体激光器。该第一放大单元包括至少一个光放大器，第一放大单元中的第一光放大器为水平腔面发射半导体光放大器。第一光放大器用于接收可调谐激光器的第一侧面出射的激光，以及将接收到的激光从第一光放大器的第一表面出射，不同波长的激光的出射方向不同。其中，可调谐激光器的第一侧面与可调谐激光器的腔长方向相交，第一光放大器的第一表面分别与可调谐激光器的腔长方向和第一光放大器的腔长方向平行。
3、该激光扫描装置通过可调谐激光器产生波长可变的激光，当不同波长的激光进入水平腔面发射半导体光放大器后，会向不同的方向出射，从而能够实现激光在目标范围内的扫描。
4、并且，该激光扫描装置采用水平腔半导体激光器作为可调谐激光器，可调谐激光器的第一侧面与可调谐激光器的腔长方向相交，这样，激光可以沿着谐振方向从可调谐激光器的第一侧面直接出射至水平腔面发射半导体光放大器，可调谐激光器与水平腔面发射半导体光放大器之间的侧向耦合效率较高。同时由于水平腔半导体激光器的腔长(与垂直腔半导体激光器相比)较长，所以水平腔半导体激光器的输出功率较高。因此，可调谐激光器与水平腔面发射半导体光放大器之间的侧向耦合功率较高，从而可以有效提升激光扫描装置的出光功率。
5、在本申请中，腔长方向为水平腔的谐振方向。
6、示例性地，第一光放大器包括依次层叠的第一电极、n型衬底、n型层、有源层、p型层和第二电极，所述第一光放大器还包括光栅，所述光栅位于所述p型层内部或者位于所述p型层朝向所述第二电极的表面，所述光栅用于将所述第一光放大器接收到的所述激光从所述第一光放大器的第一表面出射。通过光栅可以实现基于可调谐激光器出射的激光的波长，对激光的出射方向进行调控。
7、在一些示例中，该光栅为一维高阶光栅，高阶光栅是指光栅的阶数大于1。一维高阶光栅可以为均匀周期线性光栅、非线性光栅或非均匀光栅等。在另一些示例中，该光栅为二维周期光栅结构，例如，二维光子晶体结构等。
8、在一些示例中，所述光栅为一维光栅，且所述光栅的光栅周期满足以下关系：λ/(neff*λ)<2，其中，λ为所述激光的波长，neff为所述光栅的有效折射率，λ为所述光栅周期。当λ/(neff*λ)<2，激光有表面发射分量，从而能够从第一光放大器21的第一表面21a发射。
9、可选地，1≤λ/(neff*λ)<2，当1≤λ/(neff*λ)时，只有一级衍射分量，从而可以实现激光的单光束发射。因此，满足该关系即可实现从第一表面21a出射单光束的激光。可选地，λ/(neff*λ)<1。
10、在一些示例中，所述光栅为一维光栅，且所述光栅的光栅周期的占空比的取值范围为0.45～0.55。占空比在该范围取值，能够抑制第一光放大器的自身激射，以及提升光放效率。当第一光放大器不激射激光时，反馈耦合系数较小，从第一光放大器向可调谐激光器出射的激光较弱，能够提升可调谐激光器工作的稳定性。例如，占空比为0.5。
11、可选地，所述第一光放大器的所述第一电极或者所述第一光放大器的所述第二电极具有长条形的出光口，所述出光口的长度方向与所述光栅的周期性结构的排列方向相同。示例性地，出光口可以为矩形。该长条形的出光口可以对从第一表面出射的激光在第一方向上进行准直，使得该第一方向上激光光束的发散角较小，而在第二方向上不进行准直，使得在该第二方向上激光光束的发散角较大，从而得到质量较好的一维线光斑。这里，第一方向和第二方向垂直，且第一方向与所述出光口的长度方向一致。
12、可选地，所述第一光放大器还包括分布式布拉格反射(distributed braggreflection，dbr)层，所述dbr层位于第一光放大器的n型衬底和第一光放大器的有源层之间。该dbr层能够将光栅向下(即第一电极所在侧)辐射的能量反射到第一光放大器的第一表面，有利于进一步提高出光功率。
13、可选地，可调谐激光器为水平腔边发射激光器，例如，法布里-珀罗(fabry-perot，fp)激光器、多段式dbr激光器或者分布式反馈激光器(distributed feedback laser，dfb)激光器。以水平腔边发射激光器作为可调谐激光器，可以提高可调谐激光器与第一光放大器之间的侧向耦合效率。
14、示例性地，该可调谐激光器的至少部分包括依次层叠的第一电极、n型衬底、n型层、有源层、p型层和第二电极，可调谐激光器的n型衬底和第一光放大器的n型衬底为一体结构。一体结构可以进一步提升器件的集成度。
15、可选地，该可调谐激光器还包括一阶光栅，该一阶光栅位于调谐激光器的p型层中，或者，该一阶光栅位于可调谐激光器的p型层和可调谐激光器的第二电极之间。这种具有一阶光栅的可调谐激光器即为dfb激光器。
16、可选地，该可调谐激光器还包括加热器，该加热器与第二电极位于p型层的同一表面。示例性地，该加热器为金属的块状结构。该加热器用于改变可调谐激光器出射的激光的波长。
17、在一些示例中，可调谐激光器的有源层与第一光放大器的有源层相连，以便于进一步提高可调谐激光器与水平腔面发射半导体光放大器之间的侧向耦合效率。
18、示例性地，可调谐激光器的有源层与第一光放大器的有源层的层级结构相同。这里，有源层的层级结构相同是指有源层包含的子层的数量(大于或者等于1)、每个子层的厚度，以及每个子层的材料均相同。这样，可以同时外延生长形成可调谐激光器的有源层与第一光放大器的有源层，简化制备工艺。
19、在另一些示例中，可调谐激光器的有源层与第一光放大器的有源层的层级结构可以不同。
20、在一些示例中，所述第一光放大器具有远离所述可调谐激光器的第一端。所述第一放大单元还包括一个第二光放大器，所述第二光放大器与所述第一放大器的第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光扫描装置，其特征在于，所述激光扫描装置包括：可调谐激光器和第一放大单元，所述可调谐激光器为水平腔半导体激光器；
2.根据权利要求1所述的激光扫描装置，其特征在于，所述第一光放大器包括依次层叠的第一电极、N型衬底、N型层、有源层、P型层和第二电极，所述第一光放大器还包括光栅，所述光栅位于所述P型层内部或者位于所述P型层朝向所述第二电极的表面，所述光栅用于将所述第一光放大器接收到的所述激光从所述第一光放大器的第一表面出射；
3.根据权利要求2所述的激光扫描装置，其特征在于，所述光栅为一维光栅，且所述光栅的光栅周期具有以下参数中的至少一种：
4.根据权利要求2或3所述的激光扫描装置，其特征在于，所述第一光放大器还包括分布式布拉格反射层，所述分布式布拉格反射层位于所述第一光放大器的N型衬底和所述第一光放大器的有源层之间。
5.根据权利要求2至4任一项所述的激光扫描装置，其特征在于，所述可调谐激光器的至少部分包括依次层叠的第一电极、N型衬底、N型层、有源层、P型层和第二电极，所述可调谐激光器的N型衬底和所述第一光放大器的N型衬底为
6.根据权利要求1至5任一项所述的激光扫描装置，其特征在于，所述可调谐激光器的有源层与所述第一光放大器的有源层相连。
7.根据权利要求6所述的激光扫描装置，其特征在于，所述可调谐激光器的有源层与所述第一光放大器的有源层的层级结构相同。
8.根据权利要求1至7任一项所述的激光扫描装置，其特征在于，所述第一光放大器具有远离所述可调谐激光器的第一端；
9.根据权利要求8所述的激光扫描装置，其特征在于，所述第一放大单元中的光放大器沿第一方向排列，所述第一方向与所述可调谐激光器与所述第一光放大器的排列方向垂直；
10.根据权利要求1至9任一项所述的激光扫描装置，其特征在于，所述激光扫描装置还包括第二放大单元，所述第二放大单元包括至少一个光放大器，所述第二放大单元中的第三光放大器为水平腔面发射半导体光放大器；
11.根据权利要求10所述的激光扫描装置，其特征在于，所述第一放大单元和所述第二放大单元对称布置。
12.根据权利要求1至11任一项所述的激光扫描装置，其特征在于，所述第一放大单元还包括衍射光学元件，所述衍射光学元件与所述第一放大单元中的各个光放大器的第一表面相对布置。
13.根据权利要求1至11任一项所述的激光扫描装置，其特征在于，所述第一放大单元还包括：整形元件，所述整形元件位于所述第一放大单元中的各个光放大器的第一表面。
14.一种激光设备，其特征在于，所述激光设备包括沿第一方向排列的多个激光扫描装置，所述激光扫描装置为如权利要求1至13任一项所述的激光扫描装置。
15.一种激光设备，其特征在于，所述激光设备包括第一扫描模组和第二扫描模组，
...【技术特征摘要】
1.一种激光扫描装置，其特征在于，所述激光扫描装置包括：可调谐激光器和第一放大单元，所述可调谐激光器为水平腔半导体激光器；
2.根据权利要求1所述的激光扫描装置，其特征在于，所述第一光放大器包括依次层叠的第一电极、n型衬底、n型层、有源层、p型层和第二电极，所述第一光放大器还包括光栅，所述光栅位于所述p型层内部或者位于所述p型层朝向所述第二电极的表面，所述光栅用于将所述第一光放大器接收到的所述激光从所述第一光放大器的第一表面出射；
3.根据权利要求2所述的激光扫描装置，其特征在于，所述光栅为一维光栅，且所述光栅的光栅周期具有以下参数中的至少一种：
4.根据权利要求2或3所述的激光扫描装置，其特征在于，所述第一光放大器还包括分布式布拉格反射层，所述分布式布拉格反射层位于所述第一光放大器的n型衬底和所述第一光放大器的有源层之间。
5.根据权利要求2至4任一项所述的激光扫描装置，其特征在于，所述可调谐激光器的至少部分包括依次层叠的第一电极、n型衬底、n型层、有源层、p型层和第二电极，所述可调谐激光器的n型衬底和所述第一光放大器的n型衬底为一体结构。
6.根据权利要求1至5任一项所述的激光扫描装置，其特征在于，所述可调谐激光器的有源层与所述第一光放大器的有源层相连。
7.根据权利要求6所述的激光扫描装置，其特征在于，所述可调谐激光器的有源层与所述第一光放大器的有...
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