固态激光雷达装置的制作方法

    专利查询2025-11-07  3


    本发明是关于一种固态激光雷达装置,尤指一种可提升感测效能的固态激光雷达装置。


    背景技术:

    1、激光雷达(light detection and ranging,简称lidar)装置主要是使用光波射向对象,并通过光学感测器接收来自该对象的反射光来进行距离的遥测。随着结构设计不同,激光雷达装置可概略分为机械式激光雷达或固态式激光雷达。固态式激光雷达相较于机械式激光雷达具有结构微型化以及低成本的优点,然而已知的固态式激光雷达于发射端大多采用以硅为基材的光电二极管作为激光驱动器,其切换频率较低而导致分辨率下降,进而容易影响图像感测的判断精准度。再者,已知的固态式激光雷达的发射端的发射光源大多提供905nm左右的工作波长,不仅容易对人眼造成伤害,噪声也相对较多;虽然依据现行安全规定降低其发射光源的功率,但反而造成有效感测距离缩减等问题。

    2、此外,已知的固态激光雷达装置于接收端大多采用一般光电二极管作为光感测器,然而该光电二极管若是以硅为基材,对于波长大于1000nm的光线的响应效率不佳;而该光电二极管若是以砷化镓铟为基材,虽然对于波长大于1000nm的光线具有较佳的响应效率,但材料价格昂贵而增加制造成本。

    3、因此,如何设计出能够改善前述问题的固态激光雷达装置,实为一个值得研究的课题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种可提升感测效能的固态激光雷达装置。

    2、为达上述目的,本发明的固态激光雷达装置包括发射模组和接收模组。发射模组包括激光驱动器和发射光源,激光驱动器用以驱动发射光源发射光信号,其中激光驱动器为高电子迁移率晶体管,并且发射光源包括至少一个激光二极管。接收模组用以接收经反射后的光信号并依据光信号产生输出信号,并且接收模组包括雪崩式光电二极管。其中雪崩式光电二极管包括硫化铅量子点胶体层,并且硫化铅量子点胶体层设置在雪崩式光电二极管所接收的光信号的反射路径上。

    3、在本发明的一个实施例中,激光驱动器提供的切换频率介于10khz至10mhz之间。

    4、在本发明的一个实施例中,高电子迁移率晶体管是以氮化镓为基材。

    5、在本发明的一个实施例中,至少一个激光二极管提供的工作波长范围介于1400nm至1600nm之间。

    6、在本发明的一个实施例中,发射模组还包括第一光学透镜,第一光学透镜设置在发射光源所发射的光信号的射出路径上。

    7、在本发明的一个实施例中,接收模组还包括接收光学透镜,接收光学透镜设置在雪崩式光电二极管所接收的光信号的反射路径上。

    8、在本发明的一个实施例中,接收模组还包括光学滤波片,光学滤波片设置在雪崩式光电二极管所接收的光信号的反射路径上,并且位于雪崩式光电二极管与接收光学透镜之间。

    9、在本发明的一个实施例中,固态激光雷达装置还包括基板,发射模组和接收模组均设置在基板上。

    10、据此,本发明的固态激光雷达装置通过以氮化镓为基材的高电子迁移率晶体管来增加激光驱动器的切换频率,并且采用工作波长较高的发射光源以降低对人眼的危害并可维持有效感测距离。此外,通过雪崩式光电二极管配合硫化铅量子点胶体层的设置,也能提升感测灵敏度并增加对短波红外线的吸收。



    技术特征:

    1.一种固态激光雷达装置,所述固态激光雷达装置包括:

    2.如权利要求1所述的固态激光雷达装置,其中,所述激光驱动器提供的切换频率介于10khz至10mhz之间。

    3.如权利要求2所述的固态激光雷达装置,其中,所述高电子迁移率晶体管是以氮化镓为基材。

    4.如权利要求1所述的固态激光雷达装置,其中,所述发射光源提供的工作波长范围介于1400nm至1600nm之间。

    5.如权利要求1所述的固态激光雷达装置,其中,所述发射模组还包括第一光学透镜,所述第一光学透镜设置在所述发射光源所发射的所述光信号的射出路径上。

    6.如权利要求1所述的固态激光雷达装置,其中,所述接收模组还包括接收光学透镜,所述接收光学透镜设置在所述雪崩式光电二极管所接收的所述光信号的所述反射路径上。

    7.如权利要求6所述的固态激光雷达装置,其中,所述接收模组还包括光学滤波片,所述光学滤波片设置在所述雪崩式光电二极管所接收的所述光信号的所述反射路径上,并且位于所述雪崩式光电二极管与所述接收光学透镜之间。

    8.如权利要求1所述的固态激光雷达装置,所述固态激光雷达装置还包括基板,所述发射模组和所述接收模组均设置在所述基板上。


    技术总结
    本发明提供一种固态激光雷达装置,所述固态激光雷达装置包括发射模组和接收模组。发射模组包括激光驱动器和发射光源,激光驱动器用以驱动发射光源发射光信号,其中激光驱动器为高电子迁移率晶体管,并且发射光源包括至少一个激光二极管。接收模组用以接收经反射后的光信号并依据光信号产生输出信号,并且接收模组包括雪崩式光电二极管。其中雪崩式光电二极管包括硫化铅量子点胶体层,并且硫化铅量子点胶体层设置在雪崩式光电二极管所接收的光信号的反射路径上。

    技术研发人员:刘韦辰,陈圣伟
    受保护的技术使用者:台亚半导体股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-31732.html

    最新回复(0)