[发明专利]一种基于阵列波导光栅和声光调制光栅的集成激光扫描器

权利要求书

1.一种基于阵列波导光栅和声光调制光栅的集成激光扫描器，其特征在于，所述的集成激光扫描器包括集成为一体的光增益芯片、聚合物芯片和声光调制芯片，所述的聚合物芯片上设置有移相器、可调布拉格光栅、阵列波导光栅，所述的光增益芯片、移相器和可调布拉格光栅组成波长可调激光器，实现波长调节并可直接调制产生光脉冲；

所述的光增益芯片与所述的聚合物芯片端面耦合，所述的光增益芯片和可调布拉格光栅形成激光谐振腔，所述的可调布拉格光栅为前反射镜，所述的光增益芯片的耦合面为抗反射面，与耦合面相对的一面为高反射面；通过所述的光增益芯片直接调制产生光脉冲，所述的可调布拉格光栅作为波长选择反射镜调节激光器的输出波长，所述的移相器用于实现激光器相位补偿；

所述的聚合物芯片从下到上依次为硅基底、下包层、芯层、上包层，所述的芯层上加工光波导结构，包括直波导、布拉格光栅和阵列波导光栅，在上包层的表面，位于直波导和布拉格光栅的上部均加工有金属加热器，金属加热器上均设置有一对直流电极对；直波导与其上部的金属加热器、直流电极对组成移相器；布拉格光栅与其上部的金属加热器、直流电极对组成可调布拉格光栅；

所述的阵列波导光栅包括输入波导、第一自由传播区、阵列波导、第二自由传播区、多个输出波导，所述的阵列波导光栅将按激光波长在水平方向上实现出光扫描，所述的阵列波导光栅的输出波导的出光位置等间隔地排列在水平圆周上；所述的阵列波导光栅将输入光的不同波长分量输出到不同输出波导端口，实现光束在水平方向的偏转；所述的阵列波导光栅的输出波导与所述的声光调制芯片的波导耦合，所述的声光调制芯片通过开槽的方式插入聚合物芯片；所述的声光调制芯片包括圆环型叉指换能器、压电晶体波导和基底，所述的圆环型叉指换能器垂直于所述的阵列波导光栅的输出波导放置，对所述的压电晶体波导加射频信号，通过反压电效应产生超声波，改变材料折射率形成光栅，波导光经过光栅后衍射到垂直方向的不同角度，通过改变射频频率调节衍射光偏转角度。

2.根据权利要求1所述的基于阵列波导光栅和声光调制光栅的集成激光扫描器，其特征在于，所述的压电晶体波导具体为质子交换LiNbO₃波导。

3.根据权利要求1所述的基于阵列波导光栅和声光调制光栅的集成激光扫描器，其特征在于，所述的光增益芯片具体为InP增益芯片。

4.根据权利要求1所述的基于阵列波导光栅和声光调制光栅的集成激光扫描器，其特征在于，所述的加热器两侧设置隔热槽，减小加热器引起的热串扰。