[发明专利]一种新型柱状VCSEL发光阵列、控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种新型柱状VCSEL发光阵列、控制系统及控制方法，该新型柱状VCSEL发光阵列包括：柱状基底、多条一维VCSEL点源排列带；多条一维VCSEL点源排列带排布在柱状基底上，且每条一维VCSEL点源排列带相互之间不重叠；柱状基底的底部通过钎焊与多条一维VCSEL点源排列带中每个发光单元的底部电极连接；柱状基底的内部装有冷却循环水。还涉及一中该控制系统，该系统包括：新型柱状VCSEL发光阵列、可编程控制器。还涉及一种控制方法，该控制方法包括：可编程控制器根据发光指令控制新型柱状VCSEL发光阵列中的每条一维VCSEL点源排列带中的每个发光单元进行有序发光。通过本发明实现了发射出的激光阵列在不改变单个发光点发散角的前提下，实现某角度的发散角。

技术领域

本发明属于VCSEL发光阵列领域，尤其涉及一种新型柱状VCSEL发光阵列、控制系统及控制方法。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,即VCSEL)是很有发展前景的新型光电器件，也是光通信中革命性的光发射器件。顾名思义，边发射激光器是沿平行于衬底表面、垂直于解理面的方向出射，而面发射激光器其出光方向垂直于衬底表面，现有的VCSEL阵列单元的常见结构由反射镜、有源区和金属接触层组成。其主要结构分为两部分：中心是有源区，它有体异质结和量子阱两种结构。有源区上下是高反射率的半导体多量子阱的分布布拉格反射镜(DBR)。DBR反射镜由光学厚度为λ/4的高折射率层和低折射率层交替生长而成。VCSEL器件常制作成圆形、方形和环形结构，分别在衬底和p-DBR的外表面制作金属接触层，并在p-DBR或n-DBR上制作一个圆形出光窗口，VCSEL可形成高密度二维阵列(可以做成密集排列的二维激光阵列),也就是目前市场上的VCSEL阵列单元。

但是对于一个VCSEL阵列单元，其电极一般采用蒸镀的方式。这一过程使同一面上所有的VCSEL发光单元都具有同一个电极。因此，它们的发光时间是一致的。如果需要实现指定发光单元的发光时间各自独立可控，则需要所有发光单元都具有独立的电极，这样使得大大降低了VCSEL阵列单元的使用效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的VCSEL阵列单元都具有同一个电极，导致它们的发光时间是一致的。如果需要实现指定发光单元的发光时间各自独立可控，则需要所有发光单元都具有独立的电极，这样使得大大降低了VCSEL阵列单元的使用效率。

为解决上面的技术问题，本发明提供了一种新型柱状VCSEL发光阵列，该新型柱状VCSEL发光阵列包括：

柱状基底、多条一维VCSEL点源排列带；所述多条一维VCSEL点源排列带排布在所述柱状基底上，且每条一维VCSEL点源排列带相互之间不重叠；

所述柱状基底的底部通过钎焊与所述多条一维VCSEL点源排列带中每个发光单元的底部电极连接；

所述柱状基底的内部装有冷却循环水。

本发明的有益效果：上述的柱状发光阵列是使的VCSEL排列成筒形发光阵列。这样让VCSEL带中相邻两个发光单元向外的发光方向之间具有一定夹角，然后有序地发光。

进一步地，每条一维VCSEL点源排列带均按照相同方向排布在所述柱状基底上。

进一步地，每条一维VCSEL点源排列带中相邻的两个发光单元之间的向外发光方向形成预设夹角。

进一步地，每条一维VCSEL点源排列带中相邻的两个发光单元之间的向外发光方向形成预设夹角。进一步地，在水平面内，每条一维VCSEL点源排列带中的所有发光单元所发出的光均呈放射状分布，且离散覆盖360°角度空间；在竖直方向上，每条一维VCSEL点源排列带中每排发光单元的出光方向呈现相同夹角。