[发明专利]高功率集成SOA阵列的硅辅助封装

说明书

一种光子集成电路(PIC)组件，包括半导体光放大器(SOA)阵列和U形转弯芯片。SOA阵列包括输入SOA和多个SOA。输入SOA和多个SOA被布置为彼此平行。U形转弯芯片包括分光器和波导组件。分光器被配置为接收从输入SOA沿第一方向传播的放大输入光，并将放大光分成多个光束。波导组件将多个光束中的每个引导到多个SOA中的对应SOA，并且将被引导的光束中的每个的传播方向调整为基本平行于与第一方向基本相反的第二方向。并且多个SOA中的每个被配置为放大它们各自的光束以产生多个放大的输出光束。

相关申请的交叉引用

本申请要求根据35U.S.C.§119(e)对于在2020年1月13日提交的美国临时专利申请序列号62/960,688的优先权，通过引用将其全部整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及调频连续波(FMCW)光检测和测距(LiDAR)，更具体地，涉及固态FMCW LiDAR系统。

背景技术

传统的LiDAR系统使用机械移动部件和体光学透镜元件(即折射透镜系统)来转向激光束。且对于许多应用(例如汽车)来说，体积太大、成本太高且不可靠。

发明内容

一种光子集成电路(PIC)组件包括半导体光放大器(SOA)阵列和U形转弯芯片。半导体光放大器(SOA)阵列包括输入SOA和多个SOA。输入SOA和多个SOA被布置为彼此平行。U形转弯芯片包括分光器和波导组件。分光器被配置为接收从输入SOA沿第一方向传播的放大输入光，并将放大光分成多个光束。波导组件被配置为将多个光束中的每个引导到多个SOA中的对应SOA。波导组件还将被引导的光束中的每个的传播方向调整为基本平行于第二方向，该第二方向与第一方向基本相反。多个SOA中的每个被配置为放大它们各自的光束以产生多个放大的输出光束。PIC组件可以是例如调频连续波(FMCW)LiDAR系统的一部分。

在一些实施例中，PIC组件包括半导体光放大器(SOA)模块。该SOA模块包括SOA阵列并且还可以包括U形转弯芯片(在替代实施例中，U形转弯芯片可以是SOA模块耦合到的PIC芯片的一部分)。SOA阵列位于SOA芯片上。SOA阵列包括输入SOA和多个SOA，且输入SOA和多个SOA被布置为彼此平行。U形转弯芯片耦合到SOA芯片，并且包括分光器和波导组件。分光器被配置为接收从输入SOA沿第一方向传播的放大输入光，并将放大的光分成多个光束。波导组件被配置为将多个光束中的每个引导到多个SOA中的对应SOA，其中，波导组件将被引导的光束中的每个的传播方向调整为基本平行于第二方向，第二方向与第一方向基本相反，并且其中，所述多个SOA中的每个被配置为放大它们各自的光束以产生多个放大的输出光束。

附图说明

本公开的实施例具有其他优点和特征，当结合附图中的示例时，这些优点和特征将从以下详细描述和所附权利要求中变得更加明显，在附图中：

图1示出了根据一个或多个实施例的光子集成电路组件的俯视图，该组件包括两个SOA阵列芯片和与PIC芯片耦合的两个对应的U形转弯芯片。

图2描绘了根据一个或多个实施例的SOA阵列模块的一个实施例的横截面。

图3描绘了耦合到PIC芯片的SOA阵列模块的横截面的另一个实施例。

图4A-B描述了根据一个或多个实施例的示例制造过程。

图5A-B描述了根据一个或多个实施例的包括悬挂的U形转弯芯片的PIC组件。

图6描述了根据一个或多个实施例的包括悬挂的U形转弯芯片和多个梳状驱动器的PIC组件。

图7示出了根据一个或多个实施例的包括外腔激光器的PIC组件的俯视图。

具体实施方式