[发明专利]用于垂直腔表面发射激光阵列的方脉冲激光驱动器

说明书

带电感应激光驱动器可以被配置为向第一激光负载和第二激光负载提供预加重电流，其中预加重电流被配置为实现作为第一激光负载和第二激光负载的组合输出的方脉冲。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2020年8月18日提交的题为“LASER DRIVER FOR VERTICALCAVITY SURFACE EMITTING LASERS.”的美国临时专利申请No.63/067,110的优先权。在先申请的公开被认为是本专利申请的一部分，并且通过引用结合到本专利申请。

技术领域

本公开总体上涉及激光和激光驱动器，并且涉及用于驱动垂直腔表面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser，VCSEL)的激光负载以使用电流预加重(pre-emphasis)来发射方形光学脉冲。

背景技术

基于飞行时间(TOF-based)的测量系统，例如三维(3D)感测系统、激光雷达(lightdetection and ranging,LIDAR)系统和/或诸如此类，将光学脉冲发射到视场，检测所反射的光学脉冲以及通过测量所发射的光学脉冲和所反射的光学脉冲之间的延迟和/或差异来确定与视场中的对象的距离。对于一些应用，矩形脉冲可以发射到视场中。基于TOF的测量系统只是矩形光学脉冲的一种应用。矩形脉冲(除其他示例之外，也称为方形脉冲、方波或脉冲波)是非正弦周期波形，其中振幅以在固定的最小值和最大值之间的稳定频率交替。在理想的矩形脉冲中，在最小值和最大值之间的转换是瞬时的或接近瞬时的。

电子驱动器向光学负载提供电流和电压以使得光学负载产生光学脉冲。针对矩形脉冲的电子驱动器向光学负载提供电流和电压，以使得来自光学负载的光学脉冲近似为矩形。上升时间、下降时间、过冲(overshoot)和纹波是电流、电压和/或光学脉冲中的缺陷的除其他之外的示例，这些缺陷阻止电子驱动器使光学负载提供理想的矩形光学脉冲。

VCSEL可以单独使用和/或在VCSEL阵列中使用作为用于上述3D感测应用的光学负载。VCSEL可用于(例如，在泛光照明器中)生成结构光、飞行时间(TOF)测量光束和/或诸如此类，以使能(enable)3D感测应用。VCSEL产生光学脉冲，例如矩形脉冲，以提供可用于面部识别、手势识别和/或诸如此类的光束。VCSEL可以包括在智能电话设备、游戏设备、感测设备和/或诸如此类之中。

VCSEL阵列可以包括以特定配置布置的多个VCSEL。例如，VCSEL阵列可以布置具有VCSEL的方网格、VCSEL的径向网格、VCSEL的六边形网格、VCSEL的可变间距网格、VCSEL的随机网格和/或诸如此类。经由相应的VCSEL阵列配置的选择，可以获得用于VCSEL阵列的共同输出的特定光束轮廓(例如，在大于瑞利距离的距离处共同地形成光束的多个光束)。VCSEL的参数可能影响VCSEL的发射模式(例如，近场发射模式或远场发射模式)，这可能影响包括VCSEL的系统的操作和/或包括VCSEL的VCSEL阵列的操作。单个管芯可以包括一个或多个VCSEL阵列。包括多个VCSEL阵列的单个管芯可以在物理上隔离阵列或可以混合不同VCSEL阵列的发射器。在一些情况下，VCSEL阵列中的所有发射器都在公共波长下操作(例如，在示例VCSEL阵列中的所有发射器可以在940纳米(nm)或对所有发射器相同的另一波长下操作)。

发明内容

根据一些实施方式，带电感应激光驱动器可以被配置为向第一激光负载和第二激光负载提供预加重电流，其中预加重电流被配置为实现作为第一激光负载和第二激光负载的组合输出的方脉冲。