1.一种制造芯片级扫描激光雷达的方法,包括:
在基板上形成用于传输波束的二维2D扫描微镜;
在所述基板上形成用于接收波束的二维2D扫描微镜;
在所述基板上形成激光二极管;
在所述基板上形成光检测器;
在所述基板上形成耦合至所述激光二极管的前面的第一波导;
在所述基板上形成耦合至所述第一波导的第一光栅外耦合器;
在所述基板上形成耦合至所述激光二极管的背面的第二波导;
在所述基板上形成耦合至所述第二波导的第二光栅外耦合器;
在第一介电层中形成第一固定微镜和第二固定微镜;
在第二介电层中形成第三固定微镜;
在第三介电层中形成对焦部件;
将所述第一、第二和第三介电层结合形成复合结构;
在所述激光二极管和所述光检测器上将所述复合结构对准至所述基板;以及
在所述激光二极管和所述光检测器上将所述复合结构结合至所述基板。
2.根据权利要求1所述的方法:
其中在所述基板上形成激光二极管包括:
在第二基板上制造所述激光二极管;以及
将所述第二基板结合至所述基板;
其中在所述基板上形成光检测器包括:
在第三基板上制造所述光检测器;以及
将所述第三基板结合至所述基板;
3.根据权利要求1所述的方法:
其中在所述基板上形成激光二极管包括:
使用分子、粘合剂或压缩金属结合技术将激光二极管材料层结合至所述基板;以及
处理所述激光二极管材料层从而形成所述激光二极管;
其中在所述基板上形成光检测器包括:
使用分子、粘合剂或压缩金属结合技术将光检测器材料层结合至所述基板;以及
处理所述光检测器材料层从而形成所述光检测器。
4.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述第一波导、所述第二波导、所述第一光栅外耦合器和所述第二光栅外耦合器由在所述激光二极管的工作波长中透明的材料层形成。
5.根据权利要求4所述的方法,其中:
所述材料层包括用于芯层的Si3N4以及用于包覆层的SiO2,用于对于长波红外线LWIR频带可见的所述激光二极管的工作波长,或者所述材料层包括用于芯层的Si以及用于包覆层的SiO2,用于在近红外光至中红外光频带中的所述激光二极管的工作波长。
6.根据权利要求1所述的方法,其中:
在所述第一介电层中形成所述第一固定微镜和所述第二固定微镜包括有模塑技术;
在所述第二介电层中形成所述第三固定微镜包括有模塑技术;并且
在所述第三介电层中形成对焦部件包括有模塑技术。
7.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述第三介电层中形成腔,从而为所述激光二极管和所述光检测器提供竖直适应空间。
8.根据权利要求1所述的方法,其中用于在所述基板上进行接收的所述二维2D扫描微镜包括2D扫描微镜阵列。
9.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述激光二极管发出从紫外线UV到LWIR的任何光谱带的光;并且
所述光检测器接收从UV到LWIR的任何光谱带的光。
10.根据权利要求1所述的方法,其中:
从所述激光二极管的背面发出的光用作用于对所述光检测器的接收波束进行相干检测的本地振荡器。
11.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述激光二极管在脉冲模式、准-连续波CW模式,或调频连续波FMCW模式下工作。
12.根据权利要求1所述的方法,进一步包括在所述基板上形成后检测激光雷达处理电路。
13.根据权利要求1所述的方法,其中所述对焦部件包括菲涅耳波带片FZP或微透镜。
14.根据权利要求1所述的方法,其中所述激光二极管包括分布式布拉格反射镜DBR激光器或分布式反馈DFB激光器。
15.根据权利要求1所述的方法,其中用于所述接收波束的所述2D扫描微镜配置为与用于所述传输波束的2D扫描微镜同步地进行扫描。
16.一种芯片级扫描激光雷达,包括:
基板;
在所述基板上的、用于传输波束的二维2D扫描微镜;
在所述基板上的、用于接收波束的二维2D扫描微镜;
在所述基板上的激光二极管;
在所述基板上的光检测器;
在所述基板上的、耦合至所述激光二极管的前面的第一波导;
在所述基板上的、耦合至所述第一波导的第一光栅外耦合器;
在所述基板上的、耦合至所述激光二极管的背面的第二波导;
在所述基板上的、耦合至所述第二波导的第二光栅外耦合器;
在介电层中的第一固定微镜,所述第一固定微镜光耦合至所述第一光栅外耦合器;
在所述介电层中的第二固定微镜,所述第二固定微镜光耦合至所述第二光栅外耦合器;
在所述介电层中的第三固定微镜,所述第三固定微镜光耦合至用于所述接收波束的所述二维2D扫描微镜;以及
在所述介电层中的对焦部件,所述对焦部件光耦合至所述第三固定微镜;
其中所述光检测器光耦合至所述第二固定微镜和所述第三固定微镜,用于相干检测;并且
其中所述介电层在所述激光二极管和所述光检测器上与所述基板对准并结合至所述基板。
17.根据权利要求16所述的激光雷达,其中:
所述第一波导、所述第二波导、所述第一光栅外耦合器以及所述第二光栅外耦合器包括在所述激光二极管的工作波长中透明的材料层。
18.根据权利要求17所述的激光雷达,其中:
所述材料层包括用于芯层的Si3N4以及用于包覆层的SiO2,用于对于长波红外线LWIR频带可见的所述激光二极管的工作波长,或者所述材料层包括用于芯层的Si以及用于包覆层的SiO2,用于在近红外光至中红外光频带中的所述激光二极管的工作波长。
19.根据权利要求16所述的激光雷达,进一步包括:
在所述介电层中为所述激光二极管和所述光检测器提供竖直适应空间的腔。
20.根据权利要求16所述的激光雷达,其中在所述基板上用于进行接收的所述二维2D扫描微镜包括二维扫描微镜阵列。
21.根据权利要求16所述的激光雷达,其中:
所述激光二极管发出从紫外线UV到LWIR的任何光谱带的光;并且
所述光检测器接收从UV到LWIR的任何光谱带的光。
22.根据权利要求16所述的激光雷达,其中:
所述激光二极管在脉冲模式、准-连续波CW模式,或调频连续波FMCW模式下工作。
23.根据权利要求16所述的激光雷达,进一步包括在所述基板上的后检测激光雷达处理电路。
24.根据权利要求16所述的激光雷达,其中所述对焦部件包括菲涅耳波带片FZP或微透镜。
25.根据权利要求16所述的激光雷达,其中所述激光二极管包括分布式布拉格反射镜DBR激光器或分布式反馈DFB激光器。
26.根据权利要求16所述的激光雷达,其中用于所述接收波束的2D扫描微镜配置为与用于所述传输波束的2D扫描微镜同步地进行扫描。