CN105474482A - 具有可调节偏振的激光设备 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种包括激光发射器（100）的阵列（50）和控制单元（200）的激光设备（10），阵列（50）至少包括激光发射器的第一子阵列（110）和激光发射器的第二子阵列（120），其中第一子阵列（110）发射第一偏振的激光并且第二子阵列（120）发射与第一偏振不同的第二偏振的激光，并且其中控制单元（200）适配成控制第一子阵列（110）和第二子阵列（120）使得由阵列（50）发射的激光的偏振可以改变。本发明还描述了包括这样的激光设备（10）的传感器设备（300）和光学检测系统（400）。此外，描述了借助于光学检测系统（400）确定物体的形状的方法。

Description

具有可调节偏振的激光设备

技术领域

本发明涉及具有可调节偏振的激光设备、包括这样的激光设备的传感器设备和光学检测系统。本发明还涉及确定物体的三维形状的方法。

背景技术

WO01/05008A1公开了垂直腔表面发射激光器（VCSEL）的激光发射的偏振的控制。此外，描述了借助于VCSEL的整个阵列之上的一维光栅结构在单个处理步骤中制备相同偏振的偏振受控VCSEL的阵列。

所描述的阵列缺乏灵活性使得潜在应用受限。

发明内容

因而本发明的目的是提供一种具有改进的灵活性的改进的激光设备。

根据第一方面，提出一种包括激光发射器的阵列和控制单元的激光设备。阵列至少包括激光发射器的第一子阵列和激光发射器的第二子阵列，其中第一子阵列发射第一偏振的激光并且第二子阵列发射与第一偏振不同的第二偏振的激光。第一子阵列和/或第二子阵列包括激光发射器的子集。控制单元适配成控制第一子阵列和第二子阵列使得可以控制由阵列发射的激光的偏振。至少由第一子集发射的激光与由第二子集发射的激光不相干。控制单元还适配成独立地控制第一子阵列和/或第二子阵列的激光发射器的子集使得可以控制所发射的激光的相干性。

激光发射器优选地是作为垂直腔表面发射激光器（VCSEL）或侧发射器的半导体激光器。VCSEL可以具有以下优点：它们可以在晶片级上产生使得发射不同偏振的激光的VCSEL的阵列可以借助于每一个VCSEL上的发光表面顶部上的表面光栅来产生。众多VCSEL的表面光栅可以在一个蚀刻步骤中产生。侧发射器可以具有以下优点：它们固有地是偏振的。因而不需要附加的技术措施以便得到所限定的偏振的激光发射器。

第一子阵列和第二子阵列可以集成在一个芯片上。芯片可以包括发射第一偏振的激光的激光设备的第一连续区域和发射第二偏振的激光的激光设备的第二连续区域。芯片还可以包括三个、四个或更多的连续区域，其包括发射第三、第四或更多偏振的激光的激光发射器的子阵列。还可以可能的是，提供在连续区域上的两个或更多子阵列发射相同偏振的激光。这样的连续区域可以是发射第一和第二偏振的激光的激光设备的方形、矩形、三角形或线条或条带。

可替换地，子阵列可以共享芯片上的相同区域。相邻激光发射器在该情况下可以发射不同偏振的激光。可以存在发射不同偏振的激光的仅两种不同种类的激光发射器，其例如布置在棋盘中或六边形图案中。在可替换方案中，发射不同偏振的激光的三个、四个或更多激光发射器可以相继以重复次序布置在线条中或者布置在两个或更多线条中。线条中的激光发射器的顺序可以移位或者次序甚至可以改变。发射不同偏振的激光的激光发射器的图案因而可以是规则或不规则的。彼此靠近地布置发射不同偏振的激光的激光发射器可以具有以下优点：不同偏振的激光点的图案可以直接投射到物体上而没有附加的光学元件。透镜的简单布置可能足以扩宽激光点的这样的图案。

发射所限定的偏振的激光的激光发射器的子阵列可以可替换地布置在不同芯片上。取决于阵列中所使用的子阵列或芯片的数目以及对于相应应用而言所需要的偏振的数目，在该情况下可以通过使芯片相对于彼此转动例如45°、90°、120°或其它角度来使得能够实现不同偏振。

控制单元可以关于彼此独立地控制子阵列。由激光设备发射的激光的偏振因而可以从第一偏振的激光（仅第一子阵列发射激光）连续地改变到没有偏振的激光（两个子阵列发射相同强度的激光）再到第二偏振的激光（仅第二子阵列发射激光）。可以添加直角（rightangle）之下的附加偏振器，使得偏振可以在左旋圆偏振和右旋圆偏振之间切换。可以通过每一个子阵列的激光设备的相干耦合来使得能够实现更复杂的控制，从而甚至在仅两个子阵列的情况下允许偏振角度的连续改变。

子阵列的激光发射器布置在子集中。子集借助于控制器进行独立地控制。后者可以使得能够实现相比于每一个激光发射器的控制而言的激光设备的简化控制。子集的激光设备可以相干耦合使得由子阵列发射的激光的相干性可以可控。相干激光设备的子集在该情况下可以发射所限定的偏振的相干激光，由此子阵列的两个或更多子集发射所限定的偏振的非相干激光，如果借助于控制器控制它们以同时发射激光的话。

不同偏振的若干子阵列可以使得能够通过借助于激光设备的控制器在相应子阵列上切换来发射多于两个偏振的激光。提供给每一个子阵列的功率可以以连续方式可控。此外，可以可能的是借助于控制器来仅为激光发射器的部分或者甚至子阵列的单个激光器供电。控制器将连接到外部电源或者内部电源，例如电池。

传感器设备可以包括以上描述的激光设备和检测器。检测器可以适配成在物体对所发射的激光的反射之后检测由子阵列发射的激光的不同偏振。检测器可以包括比如电荷耦合器件（CCD）等的相机芯片和偏振滤波器。偏振滤波器可以借助于控制模块可控或者固定。可控偏振滤波器可以使得能够自动地调节由相机芯片接收的激光的偏振。还可以可能的是使用检测器而没有偏振滤波器。控制模块在该情况下可以适配成以不需要偏振滤波器的方式提交（submit）不同偏振的激光。控制信号可以例如借助于激光设备来提交并且借助于检测器来接收，使得借助于控制信号来标识激光的偏振。控制信号可以在后续处理中借助于例如传感器的控制模块或者与传感器设备耦合的分析单元来使用以便标识激光的相应偏振。可以利用改变偏振的激光来光照物体，并且经反射的激光的强度的局部变化与关于所发射的激光的偏振的信息的组合可以使得能够分析物体的表面性质。

在可替换方案中，使用偏振分束器和两个相机芯片。偏振分束器可以布置成将第一偏振的激光传递到第一相机芯片并且将第二偏振的激光传递到第二相机芯片，使得可以独立地检测两个偏振的激光的强度。激光设备在该情况下可以仅提供两个不同（优选地正交）偏振的激光。偏振分束器可以是与具有正交偏振的两个偏振滤波器组合的分束器。

光学检测系统可以包括以上描述的激光设备。光学检测系统还包括接收器和处理单元。处理单元可以是任何种类的处理器、微处理器或计算机，其包括一个或多个存储器设备。激光设备可以适配成发射激光的图案，其至少包括具有第一偏振的激光的第一子图案和具有第二偏振的激光的第二子图案。接收器可以适配成接收经物体反射的激光设备所发射的第一和第二子图案，并且处理单元可以适配成借助于经反射的第一和第二子图案来确定物体的形状。

接收器可以例如包括相机芯片和所限定的偏振的偏振滤波器。处理单元可以与激光设备的控制单元通信。激光设备可以发射具有不同偏振的点图案并且与处理单元交换相应信息使得处理单元被告知关于相应图案。每一个图案可以包括例如在图案的发射之前借助于激光设备发射的唯一标识符，使得在借助于接收器接收相应图案时告知处理单元。控制单元还可以适配成改变图案。处理单元因而可以能够通过比较关于所发射的图案与所接收的图案的信息而基于众多不同图案来确定物体的形状。

在可替换方案中，检测器可以包括具有可控偏振滤波器的检测器。激光设备在该情况下可以发射恒定图案并且控制模块可以改变可控偏振滤波器的设置使得不同偏振的激光可以在不同时间经过可控偏振。关于所发射的图案、所接收的图案的失真以及与可控偏振滤波器的设置有关的图案点的强度的信息可以借助于处理单元来使用以便确定物体的形状。

光学检测系统还可以包括用于记录物体的图片的相机。处理单元可以适配成基于所确定的物体的形状和物体的图片来确定物体的三维图片。借助于常规相机所提供的信息可以与所确定的物体的形状组合。因而可以可能的是提供物体的逼真三维图片。此外，接收器前方的偏振滤波器的使用将环境光的强度降低50%使得可以改进图案的对比度。图案优选地以与图片不同的波长发射（例如相比于由相机记录的可见光谱而言的红外光谱），使得激光的图案可以不干扰借助于相机对图片的记录。

根据本发明的另外的方面，提供一种确定物体的形状的方法。所述方法包括以下步骤：

-发射激光的图案，其至少包括具有第一偏振的激光的第一子图案和具有第二偏振的激光的第二子图案；

-借助于独立地控制第一子阵列和/或第二子阵列的激光发射器的子集而借助于控制单元控制激光的相干性，其中至少由第一子集发射的激光与由第二子集发射的激光不相干；

-接收经物体反射的激光的图案的激光；以及

-使用所接收的第一和第二子图案的激光来确定物体的形状。

借助于第一和第二子图案所提供的信息可以通过经由子图案中的激光的不同偏振提供附加信息来改进物体的形状的确定。

方法可以包括提供激光的图案的附加步骤，其中图案随时间改变，以及将关于改变的信息提供给处理单元使得基于信息确定物体的形状。

在可替换方案中，方法包括以下步骤：改变可控偏振滤波器的设置使得可以对不同偏振的激光进行滤波以便提供关于物体的附加信息。

应当理解到，本发明的优选实施例还可以是从属权利要求与相应独立权利要求的任何组合。

在下文限定另外的有利实施例。

附图说明

本发明的这些和其它方面将从以下描述的实施例显而易见，并且将参照以下描述的实施例进行阐述。

现在将通过示例的方式基于参照附图的实施例来描述本发明。

在附图中：

图1示出第一激光设备的原理概图

图2示出第一激光器阵列的原理概图

图3示出第二激光器阵列的原理概图

图4示出第二激光设备的原理概图

图5示出传感器设备的原理概图

图6示出光学检测系统的原理概图

图7示出借助于具有不同偏振的激光的线条的图案光照的物体的原理概图

图8示出确定物体的形状的方法的原理概图

在附图中，相同的标号自始至终是指相同的对象。附图中的对象未必按照比例绘制。

具体实施方式

现在将借助于附图来描述本发明的各种实施例。

图1示出第一激光设备10的原理概图。激光设备10包括控制单元200和激光发射器100的阵列50。激光发射器100布置在发射第一偏振的激光111的激光发射器的第一子阵列110和发射第二偏振的激光122的激光发射器的第二子阵列120中。激光发射器100例如是垂直腔表面发射激光器（VCSEL），其中在VCSEL的激光发射表面上提供光栅以便设置由相应VCSEL发射的激光的偏振。控制单元200，微控制器等，适配成独立地控制激光发射器的第一和第二子阵列110,120。可以例如在没有为激光发射器的第二子阵列120供电时的时间t₁处为激光发射器的第一子阵列110供电。在t₁之后的时间t₂处，在没有为激光发射器的第一子阵列110供电时，为激光发射器的第二子阵列120供电。控制单元还可以适配成在零功率和全功率之间的每一个中间功率水平处为激光发射器的第一和第二子阵列110,120中的每一个供电。此外，可以同时为两个子阵列供电。因而可以以连续方式控制所发射的激光111,122的偏振状态。

图2示出激光器阵列50的VCSEL100布置在其上并且附连到的芯片60。激光发射器的第一和第二子阵列110,120布置在棋盘图案中并且发射第一偏振的激光111和与第一偏振垂直或正交的第二偏振的激光122。棋盘图案以及例如六边形图案等可以具有以下优点：可能不需要光学元件以便与相应子阵列的发射重叠。只要阵列50中的单个VCSEL没有相干耦合，阵列发射的偏振就可以仅在两个正交偏振方向上偏振与具有变化的偏振程度的非偏振发射之间变化。可以在直角之下添加附加偏振器，使得偏振可以在左旋圆偏振和右旋圆偏振之间切换。相干耦合发射相同偏振的阵列50中的所有元件的发射的附加措施将允许连续地改变偏振的角度。用于VCSEL的相干耦合的这样的措施例如在J.Baier,U.Weichmann；Extendedcavitysemiconductorlaserdevicewithincreasedintensity，US2010/0265975A1中描述。

可替换地，多于两个子阵列可以布置在芯片60上，如果相邻激光发射器100发射不同偏振的激光的话。激光发射器100的偏振例如可以在三个子阵列的情况下步进式改变120°，其中在四个子阵列的情况下，偏振可以改变45°。以此方式，众多不同的偏振状态是可能的。甚至可以可能的是具有有着不同偏振的激光发射器100的不规则图案。后者可以借助于在晶片过程中产生的VCSEL而容易地使得能够实现，使得仅需要一个掩模以便通过在一个蚀刻步骤中提供不同的表面光栅来限定由每一个VCSEL发射的激光的偏振。子阵列的偏振可以存储在控制单元200的存储器设备中，或者其可以借助于在校准进程中仅接收所限定的偏振状态的激光的适当检测器来确定。由阵列50的激光发射器100发射的激光可以借助于适当的光学元件来操纵。透镜例如可以用于扩宽所发射的激光的射束。反射镜可以用于改变射束的部分或者完整射束的方向。

图3示出阵列50中的激光发射器100的可替换布置。描绘了包括发射第一偏振的激光的激光发射器的5个子集105的第一芯片115和包括发射第二偏振的激光的激光发射器的5个子集105的第二芯片125。可以独立地驱动激光发射器的每一个子集105。在子集仅可以被接通和关断的情况下，每个子集的激光发射器100的数目和每个偏振的子集的数目可以确定关于借助于阵列50所发射的激光的偏振的控制程度。后者可以限制控制阵列50所需要的控制单元200的复杂性。如果可以以连续方式控制供应到激光发射器的每一个子集105的功率，则可以使得能够实现连续控制。激光发射器100在该情况下是发射偏振激光的边缘发射激光二极管。15个边缘发射激光器布置在第一芯片115上并且另外的15个布置在第二芯片125上，并且关于借助于边缘发射激光器所发射的激光的偏振对准。通过相比于附连到第一芯片115的边缘发射激光器而使边缘发射激光器扭转90°来使借助于布置在第二芯片上的激光发射器100所发射的激光的偏振扭转90°。可替换地，激光发射器可以关于在激光发射器的每一个子阵列110,120上发射的偏振以相同方式布置。后者意味着关于第一或第二芯片115,125的较长边的所发射的激光的偏振可以相同。可以借助于使第一和第二芯片115,125相对于彼此扭转而使所发射的激光的偏振扭转。芯片的形状在该情况下可以用于布置子阵列。具有等边三角形的形状的具有激光发射器100的芯片可以用于通过简单地使适当电路板上的芯片转动而以容易的方式提供三个不同偏振的激光。芯片的形状可以确定所发射的激光的可能偏振的数目。可替换地，还可以可能的是提供二次或圆形芯片并且将这些芯片布置在电路板或基底芯片上以便提供如针对相应目的所需要的那么多的所发射的激光的不同偏振。每个阵列50、子阵列110,120或子集105的激光发射器100的数目和大小可以用于控制所发射的激光的相干性。仅相干耦合的激光发射器100发射相干激光。因而可以借助于使用没有相干耦合的子集105或子阵列而借助于控制单元200来控制相干性。甚至可以有利的是组合没有相干耦合的阵列50中的单个激光发射器100。

图4示出包括在图3中描绘的阵列50的激光设备10。控制单元200通过简单地接通或关断子集来控制激光发射器的每一个子集105。激光设备10还包括光学设备150以便叠加由激光发射器的第一和第二子阵列110,120发射的激光。光学设备150可以包括两个衍射元件以便提供例如具有激光的交替偏振的激光斑的叠加的棋盘图案。可替换地，反射镜、半透明反射镜和透镜的布置可以用于提供类似图案。

可以附加地或者可替换地使用投影透镜以提供具有相邻线条的激光的不同偏振的线条图案。线条可以关于参考表面投射在竖直或水平方向上。投影透镜和/或附加光学元件可以甚至可切换，使得例如线条图案可以在竖直和水平之间切换。此外，可以借助于适当的光学设备150来使得能够实现更加复杂的图案和切换状态。光学设备150的切换可以借助于控制单元200来控制。可替换地，附加的控制设备可以用于控制光学设备150的切换。在图4中所示的实施例的框架中讨论的光学设备150也可以用于使得能够切换由图1中所示的激光设备10发射的激光束的图案。

图5示出依照本发明的实施例的传感器设备300的原理概图。传感器设备300包括如例如在上文讨论的激光设备10。激光设备10发射第一偏振和与第一偏振垂直的第二偏振的激光。激光经物体500反射并且在经过可调节偏振滤波器330之后借助于相机芯片320来接收。相机芯片320和偏振滤波器330是检测器310的部分。控制模块340控制检测器320并且包括存储器设备（未示出）以用于存储借助于检测器310接收的测量结果。经过偏振滤波器的激光的偏振可以例如借助于控制模块340来调节。

控制模块340在可替换方案中可以适配成控制激光设备10。这可以经由激光设备10的控制单元200发生。控制单元200在该情况下可以借助于控制模块340触发。控制模块340可以控制激光设备10使得激光设备10在时间t₁处发射第一偏振的激光并且在随后的时间t₂处发射第二偏振的激光。控制模块340在该情况下可以知晓何时发射所限定的偏振的激光，并且可以计算何时借助于检测器接收相应激光，如果已知到物体500的距离的话。到物体500的距离在传感器设备300的某些应用中可以固定，但是在其它应用中可能需要距离测量。这样的距离测量可以例如借助于使用适当距离传感器（未示出）的激光自混合或者飞行时间测量来执行，所述距离传感器可以借助于控制模块340控制。在这样的情况下，偏振滤波器330可能是多余的。控制模块340基于具有所限定的偏振的激光的发射时间确定激光的偏振并且基于已知距离确定接收相应激光的时间。甚至可以可能的是在未知距离的情况下放弃距离传感器。控制模块340可以例如发射特定于由激光设备10发射的激光的每一个偏振的激光脉冲的唯一序列。检测器310借助于激光脉冲的序列确定所接收的激光的相应偏振，这样偏振滤波器330和关于到物体50的距离的任何知识都可以是不必要的。标识激光的测量射束的该方案可以在其中所发射的激光以某种方式表征为例如如上文所讨论的所限定的偏振或者所限定的相干性的每一个情况下使用。控制模块340和控制单元200甚至可以是控制激光设备10和检测器310二者的一个设备。传感器设备300还可以包括适配成将激光引导或聚焦到物体500的光学元件和/或机械元件。激光设备10和/或检测器310可以例如绕一个或多个轴可旋转。

传感器设备300可以使用在生物传感器应用中，比如例如手持式诊断学。该生物传感器给出在明场和暗场检测之间切换的简单方式。从一个偏振反射的光导致信号（明场），而另一偏振将不导致任何信号（暗场）。表面上的颗粒将散射由激光设备10发射的激光并且改变激光的偏振，因此它们在明场检测中被看作暗斑并且在暗场检测中被看作信号。以该方式，可以使用两种检测方式并且达到高灵敏度。

可以在光谱学和感测领域中找到针对传感器设备300的潜在应用的多得多的示例。在明场和暗场检测之间简单切换的能力可以用于增加这些应用的灵敏度。针对这样的传感器设备300的另一应用领域是光化学，其中可以通过改变激发的偏振来操控不同化学反应。

图6示出光学检测系统400的原理概图。光学检测系统400包括发射具有不同偏振的激光的图案的激光设备10。图案可以是具有如图7中所描绘的不同偏振的激光的交替线条的线条图案。图7示出具有线条图案的借助于激光设备10所光照的柱体。第一子图案510包括平行于物体500放置在其上的表面的第一偏振的激光，并且第二子图案520具有与物体500放置在其上的表面正交的第二偏振的激光。

可替换地，具有关于相邻激光斑的不同偏振的激光斑的点图案可以借助于激光设备10发射。图案可以是规则或不规则的。光学检测系统400还包括接收器420，如例如用于接收经物体500反射的激光的相机芯片，以及可控偏振器440。可控偏振器440借助于处理单元430在由激光设备10发射的激光的不同偏振之间切换。处理单元430可以用于以如关于以上讨论的传感器设备所描述的相同或相似的方式来控制激光设备10、接收器420和可控偏振器440。处理单元400还可以适配成基于由物体500的形状引起的图案的失真来确定物体500的三维形状。激光的偏振用于改进所发射的图案的唯一性。相比于借助于三角测量而将结构化光用于三维检测的已知方案而言，这可以使得能够实现三维物体的改进检测，因为不同偏振向图案添加附加信息。特别地，以相继次序改变不同偏振的例如竖直和平行线条的图案可以通过提供关于水平和竖直方向上的物体500的形状的信息来改进检测。使用偏振光可以增加对比度，因为被可调节偏振滤波器440阻挡的偏振的光不干扰测量。此外，如上文讨论的已知但是高度唯一的众多不同偏振的图案可以投射在三维物体上。在经过可调节偏振滤波器440之后，可以借助于接收器420检测所限定的偏振的不同斑。如果使用多于两个偏振，则所接收的激光的强度可以用作附加信息，因为仅具有不与可调节偏振滤波器440平行的偏振的经反射的激光的所限定的部分经过可调节偏振滤波器440并且借助于接收器420来接收。还可以可能的是随后通过相应地控制激光发射器100、激光发射器的子集105或者子阵列来发送具有两个或更多偏振的激光的子图案。处理单元430可以处理由接收器420接收的图案使得甚至可以确定移动物体500的形状。因而可以提供移动物体500的三维影片。

图5中所示的光学检测设备还包括用于接收物体500的常规图片的可选相机450。激光设备10可以包括激光发射器100，比如在红外光谱范围中发射激光的VCSEL。激光图案因而不干扰借助于相机450对常规图片的记录。此外，经物体500反射并且经过可控偏振滤波器440的环境光衰减50%，由此与可控偏振滤波器440一致的激光经过滤波器而没有衰减。因而可以改进所接收的图案关于环境光的对比度。此外，可以将光谱滤波器添加到接收器420使得激光发射器100的光谱范围之外的环境光不贡献于借助于接收器420所接收的信号。使用VCSEL作为激光发射器100可以具有以下附加优点：相邻VCSEL的孔的形状可以通过使用产生过程中的适当蚀刻掩模而不同。VCSEL的孔影响所投射的激光点的形式使得该附加措施可以用于向激光的图案添加另外的信息。

图8示出确定物体500的形状的方法的原理概图。在步骤605中，提供激光的图案，其至少包括具有第一偏振的激光的第一子图案510和具有第二偏振的激光的第二子图案520。在步骤610中，接收经物体500反射的激光的图案的激光。在步骤615中，基于所接收的激光来确定物体500的形状。

虽然已经在附图和前述描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述要被视为是说明性或示例性而非限制性的。

通过阅读本公开内容，其它修改将是对本领域技术人员所显而易见的。这样的修改可以涉及本领域中已经已知并且可以替代于或附加于已经在本文描述的特征使用的其它特征。

通过研究附图、公开内容和随附权利要求，本领域技术人员可以理解和实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个元件或步骤。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实不指示这些措施的组合不能用于获益。

权利要求中的任何参考标记不应当解释为限制其范围。

参考标号列表：

10激光设备

50阵列

60芯片

100激光发射器

105激光发射器的子集

110激光发射器的第一子阵列

111第一偏振的激光

115第一芯片

120激光发射器的第二子阵列

122第二偏振的激光

125第二芯片

150光学设备

200控制单元

300传感器设备

310检测器

320相机芯片

330偏振滤波器

340控制模块

400光学检测系统

420接收器

430处理单元

450相机

440可调节偏振滤波器

500物体

605发射激光图案的步骤

610接收经物体反射的激光图案的激光的步骤

615确定物体的形状的步骤

Claims (13)

1.一种包括激光发射器（100）的阵列（50）和控制单元（200）的激光设备（10），阵列（50）至少包括激光发射器的第一子阵列（110）和激光发射器的第二子阵列（120），其中第一子阵列（110）发射第一偏振的激光（111）并且第二子阵列（120）发射与第一偏振不同的第二偏振的激光（122），其特征在于，第一子阵列（110）和/或第二子阵列（120）包括激光发射器（100）的子集（105），并且控制单元（200）适配成控制第一子阵列（110）和第二子阵列（120）使得由阵列（50）发射的激光的偏振可以改变，其中控制单元（200）还适配成独立地控制第一子阵列（110）和/或第二子阵列（120）的激光发射器（100）的子集（105），并且其中至少由第一子集（105）发射的激光与由第二子集（105）发射的激光不相干使得可以控制所发射的激光的相干性。

2.根据权利要求1所述的激光设备（10），其中激光发射器（100）是包括用于发射偏振激光的光栅的垂直腔表面发射激光器。

3.根据权利要求2所述的激光设备（10），其中第一子阵列（110）和第二子阵列（120）集成在一个芯片（60）上。

4.根据权利要求1或2所述的激光设备（10），其中第一子阵列（110）布置在第一芯片（115）上并且第二子阵列（120）布置在第二芯片（125）上。

5.根据权利要求3所述的激光设备（10），其中第一子阵列（110）的激光发射器（100）和第二子阵列（120）的激光发射器布置在棋盘或六边形图案中。

6.根据权利要求1或2所述的激光设备（10），其中阵列（50）包括多个子阵列（110,120），每一个子阵列（110,120）发射不同偏振的激光，并且其中控制单元（200）适配成独立地控制每一个子阵列（110,120）。

7.一种传感器设备（300），包括根据权利要求1-6中任一项所述的激光设备（10）以及适配成检测由子阵列（110,120）发射且经物体（500）反射的激光的不同偏振的检测器（310）。

8.根据权利要求7所述的传感器设备（300），其中检测器（310）包括相机芯片（320）和偏振滤波器（330）。

9.根据权利要求8所述的传感器设备（300），其中偏振滤波器（330）是可控偏振滤波器，并且其中检测器包括控制模块（340），其适配成控制偏振滤波器（330）使得由相机（320）接收的激光的偏振可以自动地调节。

10.一种光学检测系统（400），包括根据权利要求1-6中任一项所述的激光设备（10）、接收器（420）和处理单元（430），激光设备（10）适配成发射至少包括具有第一偏振的激光的第一子图案（510）和具有第二偏振的激光的第二子图案（520）的激光图案，接收器（420）适配成接收经物体（500）反射的激光设备（100）所发射的第一和第二子图案，并且处理单元（430）适配成借助于经反射的第一和第二子图案来确定物体（500）的形状。

11.根据权利要求10所述的光学检测系统，还包括可控偏振滤波器（440），并且处理单元（430）适配成借助于可控偏振滤波器（440）来控制由接收器（420）接收的激光的偏振。

12.根据权利要求10所述的光学检测系统（400），还包括用于记录物体（500）的图片的相机（450），其中处理单元（450）适配成基于所确定的物体（500）的形状和物体（500）的图片来确定物体的三维图片。

13.一种确定物体（500）的形状的方法，所述方法包括以下步骤：

-发射至少包括具有第一偏振的激光的第一子图案（510）和具有第二偏振的激光的第二子图案（520）的激光图案；

-借助于独立地控制第一子阵列（110）和/或第二子阵列（120）的激光发射器（100）的子集（105）而借助于控制单元来控制激光的相干性，其中至少由第一子集（105）发射的激光与由第二子集（105）发射的激光不相干；

-接收经物体（500）反射的激光图案的激光；以及

-使用所接收的第一和第二子图案（510,520）的激光来确定物体（500）的形状。