CN108258579A - 一种表面贴装激光装置及出光功率监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种表面贴装激光装置，用于降低器件光路复杂度和成本。发明实施例装置包括：片上激光器，无源波导和波导探测器；所述波导探测器包含第一脊型波导，所述片上激光器包含第二脊型波导；所述片上激光器通过所述第二脊型波导与所述无源波导耦合连接；所述波导探测器通过所述第一脊型波导与所述无源波导耦合连接。

Description

一种表面贴装激光装置及出光功率监控方法
技术领域
本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种表面贴装激光装置及出光功率监控方法。
背景技术
光子集成是光电发展的趋势，有望大大降低光子系统成本并提高其性能。单片集成与混合集成是实现光子集成的两种有效方法，前者是在同一个衬底(如磷化铟(化学式：InP)衬底)上用实现不同功能的光器件，并实现互联；后者则是选用合适的材料体系来制作不同的光器件，通过压焊、键合等方式集成不同器件，并通过无源耦合实现光互联。由于不同的光器件可以选用各自合适的材料与较为成熟的工艺来实现，混合集成具有灵活度高，成本低廉的特点。混合集成中，大部分光器件可采用成本低廉、工艺较为成熟(与互补金属氧化物半导体(COMS Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺兼容)的硅(化学式：Si)光平台，如无源波导、MMI耦合器、调制器等。但由于Si是间接带隙材料，发光效率低，因此不适合做光源。而三五族材料可以制作高效率的光源，各种类型的三五族激光器如法布里-珀罗(FP，Fabry-perot)激光器，分布反馈(DFB，Distributed Feedback)激光器，分布拉格反射(DBR，Distributed Bragg Reflector)激光器等均已成功商用多年。
一种实现三五族激光器与Si光器件混合集成的典型方法是采用倒装焊接工艺，即直接将已制作好的表面贴装激光装置倒贴在Si光器件上，两者的金属焊盘相接触，通过加热融化金属焊盘并冷却的方式将激光器与Si光芯片焊接。
现有的表面贴装激光装置一般在半导体衬底上制作激光器，并通过选择性刻蚀等工艺在激光器后面单片集成一个由其他材料组成的无源波导；从而激光器出来的光直接耦合到无源波导进行输出或与其他光器件耦合。
但是现有的表面贴装激光装置在应用时需要采用一个外部探测器来监控激光器出光功率，从而实现器件出光功率的锁定，增加了平面光波导回路(PLC，Planar lightwaveCircuit)或Si光芯片或其他芯片的光路的复杂度和器件成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种表面贴装激光装置及出光功率监控方法，用于降低器件光路复杂度和成本。
有鉴于此，本发明实施例的第一方面提供了一种表面贴装激光装置，包括：片上激光器，无源波导和波导探测器；其中，波导探测器包含第一脊型波导，片上激光器包含第二脊型波导；
片上激光器通过第二脊型波导与无源波导耦合连接；
波导探测器通过第一脊型波导与无源波导耦合连接。
本发明实施例提供的表面贴装激光装置包括片上激光器，无源波导和波导探测器，其中，波导探测器包含第一脊型波导，片上激光器包含第二脊型波导，片上激光器通过第二脊型与无源波导耦合连接，波导探测器通过第一脊型波导与无源波导耦合连接。本发明实施例中的表面贴装激光装置自带有波导探测器，不需要外部探测器来实现出光功率的锁定，从而降低了器件光路复杂度和成本。
结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中，片上激光器用于输出测试光，无源波导用于将该测试光传输到波导探测器中，波导探测器用于确定该测试光对应的光电流。
本发明实施例中的波导探测器探测到片上激光器输出的测试光的光电流，根据该光电流既可确定片上激光器的输出功率是否达标，即能够在晶圆上进行测试，识别出不合格的表面贴装激光装置，简化了检测操作，降低了成本。
结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中，波导探测器还包含电极，该电极用于连接基板上的焊盘；
片上激光器用于输出测试光；
无源波导用于将测试光分为第一测试光及第二测试光，并将第一测试光通过消逝波耦合到基板的光波导中，将第二测试光耦合到波导探测器中，第一测试光的光能大于第二测试光的光能；
波导探测器用于确定第二测试光对应的光电流，该光电流对应于目标光功率，目标光功率为第一测试光从基板的光波导输出后检测得到的光功率。
本发明实施例中的无源波导能够将测试光分为第一测试光和第二测试光，将第一测试光耦合到基板的光波导中输出，将第二测试光耦合到波导探测器中，通过外接设备能够检测出输出的第一测试光的光功率，将该光功率与波导探测器探测到的第二测试光的光电流对应起来，根据这个对应关系实现器件出光功率的锁定。
结合本发明实施例第一方面的第二种实现方式，在本发明实施例第一方面的第三种实现方式中，第一脊型波导上方覆盖有金属，该金属作为波导探测器的电极。
本发明实施例提供了一种电极的具体形式，提高了方案的可实现性。
结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例第一方面的第四种实现方式中，
波导探测器还包含深刻蚀腔面。
本发明实施例提供了一种制作波导探测器的腔面的具体方式，提高了方案的可实现性。
结合本发明实施例第一方面的第四种实现方式，在本发明实施例第一方面的第五种实现方式中，
该深刻蚀腔面覆盖有预设厚度的致密物质。
本发明实施例中波导探测器的腔面覆盖有致密物质，从而避免被氧化损坏。
结合本发明实施例第一方面的第四种实现方式，在本发明实施例第一方面的第六种实现方式中，深刻蚀腔面为直面或弧面。
本发明实施例提供了多种深刻蚀腔面的具体形状，提高了方案的灵活性。
结合本发明实施例第一方面，第一方面的第一至第六种实现方式中任意一种实现方式，在本发明实施例第一方面的第八种实现方式中，波导探测器的第一脊波导与片上激光器的第二脊波导之间的夹角在预设范围内；
无源波导包含弯曲波导。
本发明实施例中的无源波导可以弯曲，波导探测器可以倾斜放置，提高了方案的灵活性。
本发明实施例第二方面提供了一种表面贴装激光装置的出光功率监控方法，该表面贴装激光装置包含片上激光器，无源波导及波导探测器，该方法包括：片上激光器输出测试光，无源波导将该测试光输入到波导探测器中，波导探测器确定该测试光对应的光电流，该光电流用于确定片上激光器的输出功率是否达标。
本发明实施例中的表面贴装激光装置能够通过自带的波导探测器在晶圆上进行测试，得到能够表征片上激光器出光功率的电流数据，从而识别出不合格的表面贴装激光装置，简化了操作，降低了成本。
本发明实施例第三方面提供了另一种表面贴装激光装置的出光功率监控方法，该表面贴装激光装置包含片上激光器，无源波导及波导探测器，该方法包括：表面贴装激光装置与基板建立连接；表面贴装激光装置中的片上激光器输出测试光；表面贴装激光装置中的无源波导将该测试光分为第一测试光及第二测试光，并将第一测试光通过消逝波耦合到基板的光波导中，将第二测试光耦合到波导探测器中，第一测试光的光能大于第二测试光的光能；表面贴装激光装置中的波导探测器确定第二测试光对应的光电流，该光电流对应于目标光功率，目标光功率即第一测试光从该基板的光波导输出后检测得到的光功率。
本发明实施例中的表面贴装激光装置与基板连接后，能够通过自带的波导探测器检测出部分测试光的光电流，并建立该光电流与另一部分通过光波导输出的测试光的光功率之间的对应关系，在后续使用该表面贴装激光装置时，根据该对应关系调节光电流，和波导探测器实时监测到的光电流，对片上激光器工作电流进行调整，即可输出准确稳定的出光功率，实现器件出光功率的锁定。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供的表面贴装激光装置包括片上激光器，无源波导和波导探测器，其中，波导探测器包含第一脊型波导，片上激光器包含第二脊型波导，片上激光器通过第二脊型与无源波导耦合连接，波导探测器通过第一脊型波导与无源波导耦合连接。本发明实施例中的表面贴装激光装置自带有波导探测器，不需要外部探测器来实现出光功率的锁定，从而降低了器件光路复杂度和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1是本发明实施例中表面贴装激光装置的一个实施例示意图；
图2是本发明实施例中表面贴装激光装置的另一实施例示意图；
图3是本发明实施例中表面贴装激光装置的另一实施例示意图；
图4是本发明实施例中表面贴装激光装置的另一实施例示意图；
图5是本发明实施例中表面贴装激光装置的出光功率监控方法的一个实施例流程图；
图6是本发明实施例中表面贴装激光装置的出光功率监控方法的另一实施例流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例提供了一种表面贴装激光装置及出光功率监控方法，用于降低器件光路复杂度和成本。
下面先介绍本发明实施例中的表面贴装激光装置，请参阅图1，本发明实施例中表面贴装激光装置的一个实施例包括：片上激光器101，无源波导102和波导探测器103；
波导探测器103包含第一脊型波导1031，片上激光器101包含第二脊型波导1011；
片上激光器101通过第二脊型波导1011与无源波导102耦合连接；
波导探测器103通过第一脊型波导1031与无源波导102耦合连接。
应理解，本发明实施例中的波导探测器103所需的制作工艺和材料与片上激光器101完全相同，也可以不同，此处不作限定。具体地，在制作上述表面贴装激光装置时，可以先在衬底上同时制作片上激光器101和波导探测器103，通过半导体工艺制作片上激光器101与波导探测器103的腔面，接着再在片上激光器与波导探测器之间制作一个由折射率低于衬底的材料所组成的无源波导102。当然也可以通过其他方式制作上述表面贴装激光装置，具体此处不作限定。
本发明实施例提供的表面贴装激光装置包括片上激光器，无源波导和波导探测器，其中，波导探测器包含第一脊型波导，片上激光器包含第二脊型波导，片上激光器通过第二脊型与无源波导耦合连接，波导探测器通过第一脊型波导与无源波导耦合连接。本发明实施例中的表面贴装激光装置自带有波导探测器，不需要外部探测器来实现出光功率的锁定，从而降低了器件光路复杂度和成本。
现有技术中的表面贴装激光装置可在晶圆(wafer)级通过泄露光测量光谱信息，但是无法测量出光功率，只能将表面贴装激光装置焊接到PLC并封装成器件后再测试器件的出光功率。无法在芯片级进行拦截，如果装置失效则需要丢弃整个器件，成本高昂，测试效率较低。
而基于上述图1对应的实施例，在本发明实施例提供的表面贴装激光装置的另一实施例中，波导探测器还包括有电极，在晶圆级测试时，可以在波导探测器的电极上扎探针进行光电流测试，此时，片上激光器用于输出测试光，无源波导用于将该测试光传输到波导探测器中，波导探测器用于确定该测试光对应的光电流。
应理解，由于对接耦合存在损耗，本发明实施例中激光器输出的测试光不能全部耦合到波导探测器中，波导探测器测试出来的光电流所对应的理论光功率与片上激光器输出的测试光的实际光功率存在偏差，不能用于作为片上激光器出光功率的绝对衡量标准，但是本发明实施例中波导探测器探测试出来的光电流能够用于确定该片上激光器的输出功率是否达标，具体地，可以根据实验数据设定合格的光电流值，当探测器检测到的光电流值小于设定的合格的光电流值时，则认为这个表面贴装激光装置不达标。
本发明实施例中的波导探测器能够探测到片上激光器输出的测试光的光电流，根据该光电流既可确定片上激光器的输出功率是否达标，即能够在晶圆上进行测试，筛选出不合格的表面贴装激光装置，简化了检测操作，降低了成本。而本发明实施例中的表面贴装激光装置可以在晶圆级实现出光功率的测量，具体请参阅图2，本发明实施例中表面贴装激光装置的另一实施例包括：片上激光器201，无源波导202和波导探测器203；
波导探测器203包含第一脊型波导2031和电极2032，片上激光器201包含第二脊型波导2011；
片上激光器201通过第二脊型波导2011与无源波导202耦合连接；
波导探测器203通过第一脊型波导2031与无源波导202耦合连接；
波导探测器203的电极2032用于连接基板上的焊盘；
上述表面贴装激光器可以通过倒装焊接贴装在基板上，该基板可以是PLC，可以是Si光芯片，还可以是其他含有光波导或芯片的基板，具体此处不作限定。具体地，可以将片上激光器201的电极与基板上连接激光器的电极直接焊接，同样的，波导探测器203的电极2032也与基板上连接光导探测器的电极直接焊接。外部电路经过基板上的电极给片上激光器203提供正偏电压，而波导探测器203则工作在反偏状态，此时，片上激光器203输出测试光，该测试光对接耦合到无源波导202中，无源波导202将该测试光分为第一测试光和第二测试光，并将第一测试光通过消逝波耦合到基板的光波导中，将第二测试光耦合到波导探测器203中，应理解，第一测试光耦合到基板的光波导后，可以通过光纤或透镜或其他方式耦合输出，并通过功率计等设备检测出输出的该第一测试光的光功率。而第二测试光耦合到波导探测器203后，波导探测器203探测出该第二测光对应的光电流，该光电流对应于上述检测得到的光功率。在后续使用该表面贴装激光装置时，即可以根据这个光电流与光功率之间的关系和通过波导探测器实时检测到的光电流，对激光器工作电流进行调整，以输出准确稳定的出光功率。
应理解，第一测试光与第二测试光的光能比由无源波导的斜率，宽度等参数决定，即可以通过对无源波导202的参数设计控制消逝波耦合的分光比，消逝波耦合的分光比即第一测试与第二测试光的光能比，在实际应用中，该光能比较大，即测试光有很大一部分会耦合到基板的光波导中，剩余的小部分光会耦合到波导探测器中203，具体可以将该分光比设置为95:5，当然也可以是其他比值，具体此处不作限定。
本发明实施例提供的表面贴装激光装置包括片上激光器，无源波导和波导探，其中，波导探测器包含第一脊型波导，片上激光器包含第二脊型波导，片上激光器通过第二脊型与无源波导耦合连接，波导探测器通过第一脊型波导与无源波导耦合连接。本发明实施例中的表面贴装激光装置自带有波导探测器，不需要外部探测器来实现出光功率的锁定，从而降低了器件光路复杂度和成本。
其次，本发明实施例中的波导探测器能够连接基板，通过无源波导对片上激光器产生的光进行分光，将一部分的光通过基板上的光波导输出，并测试其光功率，另一部分的光耦合到波导探测器中，并测量其光电流，通过建立这个光电流与光功率之间的对应关系，不需要外部探测器，即可实现出光功率的锁定。提供了一种锁定出光功率的具体方式，提高了方案的可实现性。
从上述图1或图2对应的实施例可知，波导探测器的腔面可以通过多种半导体工艺制作，下面以其中一种为例对本发明实施例中的表面贴装激光装置进行详细描述，请参阅图3和图4，本发明实施例中表面贴装激光装置的另一实施例包括：
片上激光器301，无源波导302和波导探测器303；
波导探测器303包含第一脊型波导3031和深刻蚀腔面3032，片上激光器301包含第二脊型波导3011；
片上激光器301通过第二脊型波导3011与无源波导302耦合连接；
波导探测器303通过第一脊型波导3031与无源波导302耦合连接；
即本发明实施例可以通过深刻蚀工艺制作波导探测器的腔面。
可选地，在本发明实施例中，波导探测器的深刻蚀腔面上可以覆盖有预设厚度的致密物质，该致密物质可以是二氧化硅或其他物质，具体此处不作限定，该预设厚度可以是1微米或其他数值，具体此处不作限定。
应理解，在本发明实施例中，波导探测器的深刻蚀腔面可以是直面，如图3中的深刻蚀腔面3032，也可以是弧面，如图4中的深刻蚀腔面3032，具体此处不作限定。
应理解，在本发明实施例中，无源波导可以为直波导，垂直于深刻蚀腔面，如图3所示；也可以不垂直于深刻蚀腔面，且包含一段弯曲波导，对应地，波导探测器的第一脊波导与片上激光器的第二脊波导之间的夹角可以在预设范围内，具体可以在7度到90度，如图4所示。
本发明实施例提供的表面贴装激光装置包括片上激光器，无源波导和波导探测器，其中，波导探测器包含第一脊型波导，片上激光器包含第二脊型波导，片上激光器通过第二脊型与无源波导耦合连接，波导探测器通过第一脊型波导与无源波导耦合连接。本发明实施例中的表面贴装激光装置自带有波导探测器，不需要外部探测器来实现出光功率的锁定，从而降低了器件光路复杂度和成本。
其次，本发明实施例可以通过深刻蚀工艺制作波导探测器的腔面，并且可以在腔面上覆盖致密物质，能够有效隔绝空气，实现非气密封装，并且能够避免了腔面被氧化。
再次，本发明实施例中无源波导可以与深刻蚀腔面垂直，也可以不垂直使得第一脊波导于第二脊波导成一定夹角，提高了方案的灵活性。
基于上述多个实施例，下面以一表面贴装DFB激光器为例介绍本发明实施例中的表面贴装激光装置，该表面贴装DFB激光器包括：
深刻蚀腔面DFB激光器，位于该表面贴装激光装置的前部分，包括有源层、脊形波导、深刻蚀前腔面和后腔面、P型金属焊盘、氮化硅(化学式：SiN)介质增透膜和金属反射镜，其中该脊型波导采用周期性矩形槽结构，形成分布反馈的布拉格光栅，使得该DFB激光器具有单纵模输出的潜力，具有较高的边模抑制比；
对接耦合区，位于深刻蚀腔面DFB激光器后部，为一个长度约2um无波导结构的SiO2介质；
无源波导区，位于该对接耦合区后部，为向下刻蚀SiN所形成的条形波导结构，并且上面覆盖SiO2介质；
探测器区，位于上述无源波导后部，包括有深刻蚀台面和深刻蚀腔面，深刻蚀腔面高约4um，在InP材料上制作斜的脊形波导与上述无源波导连接，并且与上述无源波导在两者界面处满足折射定律。另外，在脊波导上方的介质膜被打开，覆盖一层金属，作为探测器的一个电极。
N型金属焊盘区，位于上述探测器的左边，包含有深刻蚀台面，台面上方的介质膜被打开，覆盖一层金属，作为探测器和激光器的另一个电极。
在晶圆上制作五十个上述表面贴装激光装置，在制作时，可以先在晶圆的三五族半导体衬底上同时制作DFB激光器和波导探测器，然后通过深刻蚀工艺制作DFB激光器和波导探测器的腔面，接着再在片上激光器与波导探测器之间制作一个由折射率低于三五族半导体的材料所组成无源波导，并将片上激光器与无源波导对接耦合，波导探测器与无源波导对接耦合。
制作完成上述五十个表面贴装激光装置后，对这五十个表面贴装激光装置进行初步筛选，具体地，针对每一个表面贴装激光装置，将探针扎在波导探测器的电极上，片上激光器输出测试光，无源波导将该测试光传输到波导探测器中，波导探测器探测出该测试光对应的光电流，并将光电流低于0.1mA的表面贴装激光装置认为是不合格的，将其丢弃。最终筛选出四十个合格的表面贴装激光装置，将晶圆进行切割得到这四十个合格的表面贴装激光装置，然后再针对每一个装置进行出光功率的监控，具体地，将该装置的倒桩焊接在PLC上，其中，将片上激光器的电极与PLC上连接激光器的电极直接焊接，将波导探测器的电极与PLC上连接光导探测器的电极直接焊接。通过外部电路通过PLC上的电极给片上激光器提供正偏电压，给波导探测器提供反偏电压，此时，片上激光器输出测试光，该测试光对接耦合到无源波导中，无源波导通过消逝波将95％的测试光耦合到PLC的光波导中，并通过光纤耦合输出，功率计在输出端检测到光功率为1mW；而其余5％的测试光则在无源波导中继续传输，耦合到波导探测器中，此时波导探测器探测到的光电流为0.1mA，记录下该光电流与光功率的对应关系，然后再调节片上激光器的输出功率，重复上述步骤得出如下表1所示的对应关系。
表1
通过上述方式测试出每个表面贴装激光装置的光电流与光功率的对应关系，通过这个对应关系，在封装完成后，直接通过表面贴装激光装置的波导探测器即可实现出光功率的锁定，例如，某表面贴装激光装置的光电流与光功率的对应关系如上表1所示，当该表面贴装激光装置封装完成后，需要输出3mW时，则只需调节片上激光器的输入电流，使得波导探测器的光电流显示为0.3mA，即可以确保整个器件最终输出功率为3mW。
上面介绍了本发明实施例中的表面贴装激光装置，下面介绍本发明实施例中表面贴装激光装置的出光功率监控方法，请参阅图5，本发明实施例中表面贴装激光装置的出光功率监控方法的一个实施例包括：
501、表面贴装激光装置中的片上激光器输出测试光；
本发明实施例中，表面贴装激光装置包括片上激光器，无源波导和波导探测器。在晶圆上制作完成该表面贴装激光装置后，将探针扎在波导探测器的电极上进行光电测试，通过外部电路给片上激光器提供正偏电压，此时，片上激光器输出测试光。
502、表面贴装激光装置中的无源波导将该测试光输入到波导探测器中；
表面贴装激光装置的片上激光器与无源波导耦合连接，片上激光器输出测试光后，该测试光对接耦合到无源波导中，无源波导将该测试光输入到波导探测器中。
503、表面贴装激光装置中的波导探测器确定该测试光对应的光电流。
测试光到达波导探测器后，波导探测器即可以检测出该测试光对应的光电流，该光电流用于确定该片上激光器的输出功率是否达标。
应理解，由于对接耦合存在损耗，本发明实施例中激光器输出的测试光不能全部耦合到波导探测器中，波导探测器测试出来的光电流所对应的理论光功率与片上激光器输出的测试光的实际光功率存在偏差，不能用于作为片上激光器出光功率的绝对衡量标准，但是本发明实施例中波导探测器探测试出来的光电流能够用于确定该片上激光器的输出功率是否达标，具体地，可以根据实验数据设定合格的光电流值，当探测器检测到的光电流值小于设定的合格的光电流值时，则认为这个表面贴装激光装置不达标。
本发明实施例中的波导探测器能够探测到片上激光器输出的测试光的光电流，根据该光电流既可确定片上激光器的输出功率是否达标，即能够在晶圆上进行测试，筛选出不合格的表面贴装激光装置，简化了检测操作，降低了成本。
除了可以通过上述方法监控表面贴装激光装置的出光功率，本发明实施例还提供了另一种表面贴装激光装置的出光功率监控方法，请参阅图5，本发明实施例中表面贴装激光装置的出光功率监控方法的另一实施例包括：
601、表面贴装激光装置与基板建立连接；
本发明实施例中，表面贴装激光装置包括片上激光器，无源波导和波导探测器。表面贴装激光装置通过倒装焊接到基板上，具体地，表面贴装激光装置将片上激光器的电极与基板上连接激光器的电极直接焊接，将波导探测器的电极与基板上连接探测器的电极直接焊接。应理解，该基板可以是PLC，可以是Si光芯片，还可以是其他含有光波导或芯片的基板，具体此处不作限定。
602、表面贴装激光装置中的片上激光器输出测试光；
表面贴装激光装置通过上述方式与基板连接后，外部电路即可经过基板上的电极给表面贴装激光装置上的片上激光器提供正偏电压，则片上激光器可以输出测试光。
603、表面贴装激光装置中的无源波导将该测试光分为第一测试光及第二测试光，并将第一测试光通过消逝波耦合到基板的光波导中，将第二测试光耦合到波导探测器中；
片上激光器输出测试光后，该测试光通过对接耦合到无源波导中，无源波导将该测试光分为第一测试光及第二测试光，并将第一测试光通过消逝波耦合到基板的光波导中，将第二测试光对接耦合到波导探测器中。
其中，第一测试光与第二测试光的光能比由无源波导的斜率，宽度等参数决定，即可以通过对无源波导的参数设计控制消逝波耦合的分光比，消逝波耦合的分光比即第一测试与第二测试光的光能比，在实际应用中，该光能比较大，即测试光有很大一部分会耦合到基板的光波导中，剩余的小部分光会耦合到波导探测器中，具体可以将该分光比设置为95:5，当然也可以是其他比值，具体此处不作限定。
需要说明的是，第一测试光通过消逝波耦合到基板的光波导后，可以通过光纤或透镜或其他方式耦合输出，在输出端通过功率计等能够检测功率的设备测出该输出光的光功率。
604、表面贴装激光装置中的波导探测器确定该第二测试光对应的光电流。
第二测试光通过无源波导对接耦合到波导探测器之后，此时，波导探测器工作在反偏状态，波导探测器检测出第二测试光对应的光电流，光电流对应于目标光功率，目标光功率即上述设备测到第一测试光从基板光波导输出的光功率。在后续使用该表面贴装激光装置时，依据该光电流与光功率之间的对应关系，当需要输出目标值的出光功率时，即可以根据该对应关系，调节片上激光器的工作电流，使得波导探测器的光电流等于该目标值对应的光电流值，此时从基板最终输出的光功率为该目标值的光。
本发明实施例中的表面贴装激光装置包括片上激光器，无源波导和波导探测器，与基板连接后，外部电路通过基板上的电极可以给片上激光器提供电压，使得激光器发出测试光，测试光通过对接耦合到无源波导中，无源波导将大部分的测试光通过消逝波耦合到基板的光波导上，并将小部分的测试光对接耦合到波导探测器中，根据波导探测器探测得到的光电流与基板上光波导输出的光功率这两者之间的对应关系，不需要外部的探测器，就可以实现出光功率的锁定，降低了器件光路的复杂度和生产成本。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种表面贴装激光装置，其特征在于，包括：片上激光器，无源波导和波导探测器；所述波导探测器包含第一脊型波导，所述片上激光器包含第二脊型波导；
所述片上激光器通过所述第二脊型波导与所述无源波导耦合连接；
所述波导探测器通过所述第一脊型波导与所述无源波导耦合连接。
2.根据权利要求1所述的表面贴装激光装置，其特征在于，
所述片上激光器用于输出测试光；
所述无源波导用于将所述测试光传输到所述波导探测器中；
所述波导探测器用于确定所述测试光对应的光电流。
3.根据权利要求1所述的表面贴装激光装置，其特征在于，所述波导探测器还包含电极，所述电极用于连接基板上的焊盘；
所述片上激光器用于输出测试光；
所述无源波导用于将测试光分为第一测试光及第二测试光，并将所述第一测试光通过消逝波耦合到所述基板的光波导中，将所述第二测试光耦合到所述波导探测器中，所述第一测试光的光能大于所述第二测试光的光能；
所述波导探测器用于确定所述第二测试光对应的光电流，所述光电流对应于目标光功率，所述目标光功率为所述第一测试光从所述基板的光波导输出后检测得到的光功率。
4.根据权利要求3所述的表面贴装激光装置，其特征在于，所述第一脊型波导上方覆盖有金属，所述金属作为所述波导探测器的电极。
5.根据权利要求1所述的表面贴装激光装置，其特征在于，
所述波导探测器还包含深刻蚀腔面。
6.根据权利要求5所述的表面贴装激光装置，其特征在于，
所述深刻蚀腔面覆盖有预设厚度的致密物质。
7.根据权利要求5所述的表面贴装激光装置，其特征在于，所述深刻蚀腔面为直面或弧面。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的表面贴装激光装置，其特征在于，
所述波导探测器的第一脊波导与所述片上激光器的第二脊波导之间的夹角在预设范围内；
所述无源波导包含弯曲波导。
9.一种表面贴装激光装置的出光功率监控方法，其特征在于，所述表面贴装激光装置包含片上激光器，无源波导及波导探测器，所述方法包括：
所述片上激光器输出测试光；
所述无源波导将所述测试光输入到所述波导探测器中；
所述波导探测器确定所述测试光对应的光电流，所述光电流用于确定所述片上激光器的输出功率是否达标。
10.一种表面贴装激光装置的出光功率监控方法，其特征在于，所述表面贴装激光装置包含片上激光器，无源波导及波导探测器，所述方法包括：所述表面贴装激光装置与基板建立连接；
所述表面贴装激光装置中的所述片上激光器输出测试光；
所述表面贴装激光装置中的所述无源波导将所述测试光分为第一测试光及第二测试光，并将所述第一测试光通过消逝波耦合到所述基板的光波导中，将所述第二测试光耦合到所述波导探测器中，所述第一测试光的光能大于所述第二测试光的光能；所述表面贴装激光器中的波导探测器确定所述第二测试光对应的光电流，所述波导探测器用于确定所述第二测试光对应的光电流，所述光电流对应于目标光功率，所述目标光功率为所述第一测试光从所述基板的光波导输出后检测得到的光功率。
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