[发明专利]输出相干激光的激光器阵列

权利要求书

1.一种输出相干激光的激光器阵列，其特征在于，包括：种子激光器、光波导结构、光学天线阵列、准直透镜阵列和垂直腔面发射激光器VCSEL阵列；

所述种子激光器用于为所述激光器阵列提供种子光；

所述光波导结构包括第一波导和第二波导组，所述第一波导用于传输种子光，并将种子光耦合至所述第二波导组中每一第二波导；

所述光学天线阵列中的光学天线与所述准直透镜阵列中的准直透镜，以及与所述VCSEL阵列中的VCSEL单元的数量相等且一一对应；

所述光学天线包括：耦合单元、相位调制单元和发射单元；所述耦合单元、相位调制单元和发射单元依次连接；所述耦合单元用于获取一第二波导内的种子光，所述相位调制单元用于对获取到的种子光的相位进行调制，以使所述第二波导组内的种子光经所述光学天线阵列后变为相位差为定值的种子光；所述发射单元用于改变调制后的种子光的传输方向，使调制后的种子光的传输方向沿对应的准直透镜的光轴方向；所述准直透镜用于将接收到的种子光准直至对应的VCSEL单元；

所述VCSEL单元用于对接收到的准直后的种子光进行光放大，并发射经放大后形成的激光。

2.根据权利要求1所述的激光器阵列，其特征在于，还包括：波导衬底；所述光波导结构、所述准直透镜阵列与所述VCSEL阵列依次层叠至所述波导衬底上。

3.根据权利要求2所述的激光器阵列，其特征在于，所述准直透镜的光轴与对应的VCSEL单元的光轴共线，所述光学天线的发光点在对应的准直透镜的光轴上。

4.根据权利要求2所述的激光器阵列，其特征在于，所述准直透镜为平凸镜，所述平凸镜的下镜面为平面，所述平凸镜的上镜面为凸面。

5.根据权利要求1所述的激光器阵列，其特征在于，所述第二波导组中每一第二波导均为L型结构，所述L型结构的第一边与所述第一波导平行且接触，所述L型结构的第二边与多个光学天线中的耦合单元平行且接触，所述L型结构的第二边与所述第一边垂直。

6.根据权利要求5所述的激光器阵列，其特征在于，所述发射单元为光栅。

7.根据权利要求5所述的激光器阵列，其特征在于，每一L型结构的第一边长与所述光学天线中的耦合单元的长度可调。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的激光器阵列，其特征在于，所述定值为所述种子激光器提供的种子光波长的整数倍。

9.根据权利要求8所述的激光器阵列，其特征在于，所述种子激光器提供的种子光波长范围为红外波段。

10.根据权利要求8所述的激光器阵列，其特征在于，所述光波导结构的尺寸和所述光学天线的尺寸均与所述种子激光器提供的种子光波长在同一数量级上。