[发明专利]激光发射模块、TOF组件及电子设备

说明书

本申请提供了一种激光发射模块、TOF组件及电子设备，激光发射模块包括：激光器，用于发射激光；准直元件，用于将激光器发射的激光调整为平行光；衍射光学元件，用于将平行光分成多个光束，且衍射光学元件的材料膨胀系数与衍射光学元件的光栅周期、激光器发射的激光的初始波长及温漂系数匹配，使得光束投射的角度随温度变化的差值的绝对值在公差范围内。激光发射模块最终投射光束的角度与衍射光学元件的光栅周期以及激光器发射的激光的波长具有一定的关系，根据衍射光学元件的光栅周期、激光器发射的激光的初始波长及温漂系数选用衍射光学元件的材料，从抵消了衍射光学元件的光栅周期及激光器发射的激光波长的变化。

技术领域

本申请涉及激光器件领域，尤其是涉及一种激光发射模块、TOF组件及电子设备。

背景技术

目前，深度摄像机是电子设备中重要的研究方向之一，其工作原理是通过激光飞行时间(Time of Flight，TOF)组件对目标物体测距，而激光作为TOF组件中重要的光源广泛应用。

由于TOF组件中激光发射器的发射激光功率较高，随着激光发射器使用时间的增加，整个TOF组件的温度上升，TOF组件中的衍射光学元件的光栅周期以及激光发射器发射的激光的波长都将受到影响，最终导致激光发射器投射光束的角度发生偏移。

发明内容

本申请公开了一种激光发射模块，能够解决投射光束的角度发生偏移的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种激光发射模块，所述激光发射模块包括：

激光器，用于发射激光；

准直元件，用于将所述激光器发射的激光调整为平行光；

衍射光学元件，用于将所述平行光分成多个光束，且所述衍射光学元件的材料膨胀系数与所述衍射光学元件的光栅周期、所述激光器发射的激光的初始波长及温漂系数匹配，使得所述光束投射的角度随温度变化的差值的绝对值在公差范围内。

所述激光发射模块最终投射光束的角度与所述衍射光学元件的光栅周期以及所述激光器发射的激光的波长具有一定的关系，根据所述衍射光学元件的光栅周期、所述激光器发射的激光的初始波长及温漂系数选用所述衍射光学元件的材料，从而抵消了所述衍射光学元件的光栅周期及所述激光器发射的激光波长的变化，使得所述激光发射模块投射的光束角度的变化在公差范围内。

进一步的，所述衍射光学元件的材料膨胀系数满足公式：

其中，Δd为所述衍射光学元件的材料膨胀系数与温度变化值的乘积，d为所述衍射光学元件的光栅周期，Δλ为所述激光器发射的激光的温漂系数与温度变化值的乘积，λ为所述激光器发射的激光的初始波长。

进一步的，所述第一时刻与所述第二时刻的所述激光发射模块的整体温度不同，所述第一时刻的所述衍射光学元件的光栅周期为d₁，所述第二时刻的所述衍射光学元件的光栅周期为d₂，且d₂＝d₁-Δd，所述第一时刻的所述激光发射器发射的激光波长为λ₁，所述第二时刻的所述激光发射器发射的激光波长为λ₂，且λ₂＝λ₁-Δλ。

进一步的，由所述衍射光学元件出射的激光的衍射角度在第一时刻为第一角度，第二时刻为第二角度，所述第一角度与所述第二角度的差值小于预设阈值。

进一步的，所述激光器为垂直腔面激光发射器。

进一步的，垂直腔面激光发射器发射的激光波长为940nm，根据所述衍射光学元件的光栅周期、所述激光器发射的激光的初始波长及温漂系数得出，选用所述衍射光学元件的材料膨胀系数为70ppm的材料。