[发明专利]单片硅光电倍增器阵列

说明书

一种光学系统，可以包括衬底和与衬底单片地集成的多个硅光电倍增器(SiPM)。每个SiPM可以包括多个单光子雪崩二极管(SPAD)。该光学系统还包括具有多个光圈的光圈阵列。多个SiPM和光圈阵列被对准，以便限定多个接收器通道。每个接收器通道包括光学耦合到多个光圈中的相应光圈的多个SiPM中的相应SiPM。

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月20日提交的第16/577,035号美国专利申请的权益，其内容通过引用被合并于此。

背景技术

光学系统(例如，LIDAR器件)可以包括布置在共同封装内的若干元件，诸如光源、光学元件和/或光电探测器。此外，光学系统的一些元件可以耦合到共同衬底。

发明内容

本公开总体上涉及光学系统(例如，LIDAR系统)及它们的相关联接收器子系统的某些方面。

在第一方面，提供了一种光学系统。该光学系统包括衬底和与衬底单片地(monolithically)集成的多个硅光电倍增器(SiPM)。每个SiPM包括多个单光子雪崩二极管(SPAD)。该光学系统还包括具有多个光圈的光圈阵列。多个SiPM和光圈阵列被对准，以便限定多个接收器通道。每个接收器通道包括光学耦合到多个光圈中的相应光圈的多个SiPM中的相应SiPM。

在第二方面，提供了一种制造光学系统的方法。该方法包括提供具有与衬底单片地集成的多个硅光电倍增器(SiPM)的单片SiPM阵列。每个SiPM包括多个单光子雪崩二极管(SPAD)。该方法附加地包括将具有多个光圈的光圈阵列与单片SiPM阵列对准，以便限定多个接收器通道。每个接收器通道包括光学耦合到多个光圈中的相应光圈的多个SiPM中的相应SiPM。

通过阅读以下详细描述，并在适当的地方参考附图，其他方面、实施例和实施方式对本领域普通技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1图示了根据示例实施例的光学系统的示意块表示。

图2A图示了根据示例实施例的光学系统的横截面视图。

图2B图示了根据示例实施例的光学系统的横截面视图。

图2C图示了根据示例实施例的光学系统的俯视图。

图3A图示了根据示例实施例的制造方法的步骤。

图3B图示了根据示例实施例的制造方法的步骤。

图3C图示了根据示例实施例的制造方法的步骤。

图3D图示了根据示例实施例的制造方法的步骤。

图4图示了根据示例实施例的方法。

具体实施方式

本文描述了示例方法、器件和系统。将会理解，本文使用的词语“示例”和“示例性的”是指“用作示例、实例或说明”。本文中作为“示例”或“示例性的”描述的任何实施例或特征不必要被解释为优选或优于其他实施例或特征。在不脱离本文呈现的主题的范围的情况下，能够利用其他实施例，并且能够进行其他改变。

因此，本文描述的示例实施例并不意味着是限制性的。本公开的方面，如本文一般描述并且在附图中图示的，能够以各种不同的配置进行布置、替换、组合、分离和设计，所有这些都在本文中被考虑。

此外，除非上下文另有说明，每个图中所图示的特征可相互结合使用。因此，附图通常应被视为一个或多个总体实施例的组成方面，将会理解并非所有图示的特征对于每个实施例都是必要的。

I.概览