CN116243279B - 光芯片及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种光芯片及激光雷达，光芯片包括芯片本体、至少两个光放大器及至少两个收发模组，芯片本体的第一表面设有容置槽，光放大器设于容置槽，芯片本体于相邻的两光放大器之间设有沿第二方向延伸的第一隔热槽，第一隔热槽包括沿第二方向连通的第一凹槽与第二凹槽，容置槽的底壁设有第一凹槽，第一凹槽位于相邻的两光放大器之间，第一表面设有第二凹槽，第二凹槽的顶部于第一方向的宽度小于第一凹槽的顶部于第一方向的宽度。本申请中第一凹槽的顶部于第一方向的宽度较大，可以保证足够的隔热效果，而第二凹槽的顶部于第一方向的宽度较小，可以保证芯片本体的结构强度。

Description

光芯片及激光雷达

技术领域

本申请涉及激光探测技术领域，尤其涉及一种光芯片及激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测光，然后将接收到的从目标反射回来的回波光与本振光进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如、目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。

其中，调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)激光雷达采用相干接收的方式，在接收端通过信号光与本振光进行平衡探测的方式，可以有效地减少外界环境光对激光雷达性能的干扰，提升激光雷达测距性能。同时，FMCW激光雷达在提供了空间坐标信息以外，还可以额外提供测速信息，因此被认为是下一代主流的激光雷达技术。

FMCW激光雷达的一种典型的系统架构是采用硅光芯片实现收发一体功能，具体来讲，就是将外部放大之后的发射光信号耦合进入硅光芯片，并且从硅光芯片的发射波导发射；在发射波导旁边有接收波导阵列用于接收返回的光信号。这种系统架构中，光放大器通常相对于硅光芯片独立设置，导致激光雷达的集成度较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种光芯片及激光雷达，用于解决光放大器通常相对于硅光芯片独立设置，导致激光雷达的集成度较低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种光芯片，包括：

芯片本体，具有垂直于厚度方向的第一表面，所述第一表面设有容置槽；

至少两个光放大器，所述光放大器设于所述容置槽，各所述光放大器沿第一方向间隔排布，所述芯片本体于相邻的两所述光放大器之间设有沿第二方向延伸的第一隔热槽，所述第一隔热槽包括沿所述第二方向连通的第一凹槽与第二凹槽，所述容置槽的底壁设有所述第一凹槽，所述第一凹槽位于相邻的两所述光放大器之间，所述第一表面设有所述第二凹槽，所述第二凹槽于所述芯片本体的厚度方向的顶部于所述第一方向的宽度小于所述第一凹槽的顶部于所述第一方向的宽度；以及

至少两个收发模组，与所述光放大器一一对应设置，所述收发模组包括发射波导模块与接收波导模块，所述发射波导模块嵌设于所述芯片本体，用于接收所述光放大器输出的探测光，并向所述光芯片外出射所述探测光，所述接收波导模块嵌设于所述芯片本体，用于接收回波光，所述回波光经由目标物体反射所述探测光形成；

其中，所述第一方向及所述第二方向均与所述厚度方向垂直，所述第一方向与所述第二方向相交，所述光放大器为半导体光放大器。

第二方面，本申请实施例提供了一种光芯片，包括：

芯片本体，具有垂直于厚度方向的第一表面，所述第一表面设有至少两个容置槽；

至少两个光放大器，所述光放大器与所述容置槽一一对应设置，各所述光放大器沿第一方向间隔排布，所述芯片本体于相邻的两所述光放大器之间设有沿第二方向延伸的第一隔热槽，所述第一隔热槽包括沿所述第二方向连通的第一凹槽与第二凹槽，所述第一表面设有所述第一凹槽，所述第一凹槽位于相邻的两所述光放大器之间，所述第一表面设有所述第二凹槽，所述第二凹槽于所述芯片本体的厚度方向的顶部于所述第一方向的宽度小于所述第一凹槽的顶部于所述第一方向的宽度；以及

至少两个收发模组，与所述光放大器一一对应设置，所述收发模组包括发射波导模块与接收波导模块，所述发射波导模块嵌设于所述芯片本体，用于接收所述光放大器输出的探测光，并向所述光芯片外出射所述探测光，所述接收波导模块嵌设于所述芯片本体，用于接收回波光，所述回波光经由目标物体反射所述探测光形成；

其中，所述第一方向及所述第二方向均与所述厚度方向垂直，所述第一方向与所述第二方向相交。

第三方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，包括上述的光芯片。

本申请的光芯片及激光雷达，将光放大器设于光芯片，可以提升光芯片的集成度。同时，在芯片本体于相邻的两光放大器之间设有沿第二方向延伸的第一隔热槽，使得光放大器产生的热量不易与其它区域（如另一光放大器所处的区域）产生的热量发生串扰。而第一隔热槽包括沿第二方向连通的第一凹槽与第二凹槽，第一凹槽位于相邻的两光放大器之间，第一凹槽的顶部于第一方向的宽度较大，可以保证足够的隔热效果，而第二凹槽的顶部于第一方向的宽度较小，可以保证芯片本体的结构强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的光芯片的结构示意框图；

图2是本申请第一种实施例提供的光芯片的结构示意图；

图3是图2示出的光芯片的俯视结构示意图；

图4A是图3中A-A方向的剖面结构示意图；

图4B是图3中B-B方向的剖面结构示意图；

图5是图3中C-C方向的剖面结构示意图；

图6是图5中D-D方向的剖面结构示意图；

图7是图5中E-E方向的剖面结构示意图；

图8是图5中E-E方向的一种可替换方案的剖面结构示意图；

图9是本申请第一种实施例提供的激光雷达的结构示意图；

图10是本申请第二种实施例提供的激光雷达的结构示意图；

图11是本申请第二种实施例提供的光芯片的结构示意图。

附图标记说明：

1、激光雷达；

100、光芯片；

10、芯片本体；11、第一表面；12、容置槽；

13、第一隔热槽；131、第一凹槽；1311、第一沉槽；1312、第二沉槽；1313、第一侧壁；1314、第二侧壁；1315、第三侧壁；1316、第四侧壁；132、第二凹槽；1321、第五侧壁；1322、第六侧壁；133、第一连通槽；1331、第三沉槽；1332、第四沉槽；1333、第七侧壁；1334、第八侧壁；1335、第九侧壁；1336、第十侧壁；

14、第二隔热槽；141、第三凹槽；1411、第五沉槽；1412、第六沉槽；1413、第十一侧壁；1414、第十二侧壁；1415、第十三侧壁；1416、第十四侧壁；142、第四凹槽；1421、第十五侧壁；1422、第十六侧壁；143、第二连通槽；1431、第七沉槽；1432、第八沉槽；1433、第十七侧壁；1434、第十八侧壁；1435、第十九侧壁；1436、第二十侧壁；

15、衬底；16、包层；17、台阶面；

20、光放大器；21、收光部；22、出光部；23、电极；

30、收发模组；31、发射波导模块；311、发射波导；32、接收波导模块；321、接收波导；

40、电连接模块；41、电连接件；411、第一电连接层；412、第二电连接层；

50、第一模斑转换器；

60、第二模斑转换器；

70、分光模块；71a、第一分光器；711a、第一输入端；712a、第一输出端；713a、第四输出端；72a、第二分光器；721a、第二输入端；722a、第二输出端；723a、第三输出端；71b、第一分光器；711b、第一输入端；712b、第一输出端；713b、第二输出端；714b、第四输出端；

81、光混频器；82、第二平衡光电探测器；

90、非线性校准模块；91、第三分光器；92、光延迟线；93、耦合器；94、第一平衡光电探测器；

101、第三模斑转换器；

200、激光器；300、第一透镜组；400、隔离器；500、第二透镜组；600、反射模块；

x、第一方向；y、第二方向；z、厚度方向。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例一

请参阅图1和图2，其分别示出了本申请其中一些实施例提供的光芯片100的结构示意框图和结构示意图，光芯片100包括芯片本体10、至少两个光放大器20及至少两个收发模组30。光放大器20及收发模组30均设置于芯片本体10，光放大器20与收发模组30一一对应设置；收发模组30包括发射波导模块31与接收波导模块32，发射波导模块31嵌设于芯片本体10，用于接收光放大器20输出的探测光，并向光芯片100外出射；接收波导模块32嵌设于芯片本体10，用于接收回波光，回波光经由目标物体反射探测光形成。

请参阅图2，芯片本体10具有垂直于厚度方向z的第一表面11，第一表面11设有容置槽12，光放大器20设于容置槽12。同时结合图3，至少两个光放大器20沿第一方向x间隔排布，芯片本体10于相邻的两光放大器20之间设有沿第二方向y延伸的第一隔热槽13，使得光放大器20产生的热量由空气隔绝，而不易与其它区域（如另一光放大器20所处的区域）产生的热量发生串扰。

其中，光放大器20可以为半导体光放大器（semiconductoroptical amplifier，SOA）。光放大器20可以通过倒装焊等工艺贴在芯片本体10，能够节省大量的自由空间光学器件的使用，定位精度高，成本低，可靠性强，有利于量产。

请参阅图3、图4A和图4B，其分别示出了图2中光芯片100的俯视图，图3中光芯片100沿A-A线的剖视图，图3中光芯片100以及沿B-B线的剖视图，第一隔热槽13包括沿第二方向y连通的第一凹槽131与第二凹槽132。容置槽12的底壁设有第一凹槽131，第一凹槽131位于相邻的两光放大器20之间，第一表面11设有第二凹槽132。将第一隔热槽13设计成包括上述的第一凹槽131及第二凹槽132，相较于第一隔热槽13仅包括位于容置槽12处的第一凹槽131而言，另外可以在一定程度上避免光放大器20产生的热量，经由位于两光放大器20之间的槽壁向另一光放大器20所处的空间扩散，以进一步地避免发生热量串扰。

其中，第二凹槽132于芯片本体10的厚度方向z的顶部于第一方向x的宽度小于第一凹槽131的顶部于第一方向x的宽度。由于两光放大器20产生的热量容易在两者之间积累而发生串扰，而第一凹槽131又处于两光放大器20之间，其顶部于第一方向x的宽度较大可以保证足够的隔热效果；由于第二凹槽132是位于来两光放大器20之外的，第二凹槽132的顶部于第一方向x的宽度较小即可以满足隔热要求，并且还可以保证芯片本体10的整体结构强度。

需要说明的是，第一方向x及第二方向y均与厚度方向z垂直，第一方向x与第二方向y相交。本实施例中，第一方向x与第二方向y垂直，第一方向x可以对应芯片本体10的宽度方向，第二方向y可以对应芯片本体10的长度方向；在其他的实施例中，第一方向x与第二方向y也可以是以其他的夹角相交，本申请对此不作限定。

本实施例中，第一凹槽131包括第一沉槽1311与第二沉槽1312，容置槽12的底壁设有第一沉槽1311，第一沉槽1311位于相邻的两光放大器20之间；第一沉槽1311的底壁设有第二沉槽1312。由于第一沉槽1311的底壁设有第二沉槽1312，则第一沉槽1311较第二沉槽1312更靠近光放大器20，第一沉槽1311于第一方向x的宽度大于第二沉槽1312于第一方向x的宽度，即靠近容置槽12的第一沉槽1311于第一方向x的宽度较大，可以保证足够的隔热效果；第二沉槽1312较第一沉槽1311更远离光放大器20，而远离容置槽12的第二沉槽1312于第一方向x的宽度较小，可以保证足够的结构强度。

其中，第一沉槽1311于厚度方向z的深度可以为第一凹槽131于厚度方向z的深度的三分之一至四分之三，如，可以为三分之一、二分之一、四分之三等等，可以结合实际需求设计第一沉槽1311于厚度方向z的深度及第一凹槽131于厚度方向z的深度，对此不作限定。

进一步地，第一沉槽1311沿第二方向y延伸，第二沉槽1312沿第二方向y延伸，沿第二方向y，第一沉槽1311与第二沉槽1312均于靠近第二凹槽132的一端与第二凹槽132连通。第一沉槽1311具有沿第一方向x相对设置的第一侧壁1313与第二侧壁1314。第二沉槽1312则具有沿第一方向x相对设置的第三侧壁1315和第四侧壁1316。其中，第二凹槽132远离第一凹槽131的一侧可以贯穿光芯片100，以便第一隔热槽13起到更好的隔热效果。

参阅图4A，第二凹槽132于垂直于第二方向y的截面呈矩形，以简化第二凹槽132的成型工艺，如，可以直接通过刻蚀等工艺成型。可以理解地，容置槽12、第一沉槽1311及第二沉槽1312于垂直于第二方向y的截面均可以呈矩形，且均可以通过刻蚀等工艺成型。

其中，第二凹槽132具有沿第一方向x相对设置的第五侧壁1321与第六侧壁1322，第五侧壁1321与上述第三侧壁1315共面，第六侧壁1322与上述第四侧壁1316共面，第二凹槽132的底壁与第二沉槽1312的底壁共面。如此，第二凹槽132及第二沉槽1312可以通过一次刻蚀工艺形成，可以简化光芯片100的成型步骤，提升光芯片100的加工效率。

本实施例中，上述第一表面还设有第一连通槽133，沿第二方向y，上述第二凹槽132通过第一连通槽133而与第一凹槽131连通。具体地，第一连通槽133包括沿芯片本体10的厚度方向依次设置的第三沉槽1331与第四沉槽1332。第一表面11设有第三沉槽1331，该第三沉槽1331沿第二方向y延伸，并分别与第一沉槽1311及第二凹槽132连通。第三沉槽1331的底壁设有第四沉槽1332，第四沉槽1332沿第二方向y延伸，第四沉槽1332沿第二方向y分别与第二沉槽1312及第二凹槽132连通。其中，第三沉槽1331具有沿第一方向x相对设置的第七侧壁1333及第八侧壁1334；该第七侧壁1333与上述第一侧壁1313共面，该第八侧壁1334与上述第二侧壁1314共面，第三沉槽1331的底壁与第一沉槽1311的底壁共面。如此，第一沉槽1311与第三沉槽1331可以通过蚀刻一次性成型得到。同理，第四沉槽1332具有沿第一方向x相对设置的第九侧壁1335及第十侧壁1336；该第九侧壁1335与上述第三侧壁1315共面，该第十侧壁1336与上述第四侧壁1316共面，第四沉槽1332的底壁与第二沉槽1312的底壁共面；如此，第二沉槽1312、第四沉槽1332以及上述的第二凹槽132可以通过蚀刻的方式一次性成型得到。

此外，由于第一连通槽133相较于第二凹槽132是更靠近容置槽12的，第三沉槽1331宽度较第二凹槽132更大有利于更好地隔热，第四沉槽1332的宽度相较于第三沉槽1331一定程度上收缩则一方面有利于芯片本体10维持较高的强度。

请再返回参阅图3，第一隔热槽13包括两第二凹槽132，沿第二方向y，第一凹槽131的一端连通有一第二凹槽132，另一端连通有另一第二凹槽132，从而起到阻止任一光放大器20产生的热量从容置槽12沿第二方向y的两侧向另一光放大器20所处空间进行扩散的效果。其中，两第二凹槽132远离第一凹槽131的一侧均可以贯穿光芯片100。

进一步地，芯片本体10还设有第二隔热槽14，沿第一方向x，最外侧的光放大器20背离其他光放大器20的一侧设有第二隔热槽14，使得沿第一方向x最外侧的光放大器20的热量不容易与更外侧的元件发生热量串扰。

第二隔热槽14的结构与第一隔热槽13的结构可以相似，如，参阅图3和图4A，第二隔热槽14包括沿第二方向y连通的第三凹槽141与第四凹槽142，容置槽12的底壁设有第三凹槽141，第三凹槽141与光放大器20之间沿第一方向x对应设置，第一表面11设有第四凹槽142，以增大第二隔热槽14的隔热效果。

其中，第四凹槽142于厚度方向z的顶部于第一方向x的宽度小于第三凹槽141的顶部于第一方向x的宽度。其中，第三凹槽141的顶部于第一方向x的宽度较大可以保证足够的隔热效果，第四凹槽142的顶部于第一方向x的宽度较小可以保证芯片本体10的结构强度。

进一步地，第四凹槽142于第一方向x的宽度小于第二凹槽132于第一方向x的宽度。由于第二凹槽132的两侧均设有光放大器20，而第四凹槽142仅单侧设有光放大器20，因此，第四凹槽142的隔热需求要低于第二凹槽132的隔热需求，第四凹槽142的宽度可以小于第二凹槽132的宽度，并且有利于在满足隔热性能的要求在保证芯片本体10的结构强度。需要说明的是，第四凹槽142于第一方向x的宽度也可以等于第二凹槽132于第一方向x的宽度，可以结合实际需求灵活设计。

同样地，第三凹槽141于第一方向x的宽度也可以设计成小于或等于第一凹槽131于第一方向x的宽度。

本实施例中，第三凹槽141包括沿芯片本体10的厚度方向依次设置的第五沉槽1411与第六沉槽1412。容置槽12的底壁设有第五沉槽1411，第五沉槽1411与光放大器20之间沿第一方向x对应设置，其具有沿第一方向x相对设置的第十一侧壁1413与第十二侧壁1414。第五沉槽1411的底壁设有第六沉槽1412，其具有沿第一方向x相对的第十三侧壁1415与第十四侧壁1416。由于第五沉槽1411的底壁设有第六沉槽1412，则第五沉槽1411于第一方向x的宽度将大于第六沉槽1412于第一方向x的宽度，即靠近容置槽12的第五沉槽1411于第一方向x的宽度较大，可以保证足够的隔热效果，而远离容置槽12的第六沉槽1412于第一方向x的宽度较小，可以保证足够的结构强度。

其中，第五沉槽1411于厚度方向z的深度可以为第三凹槽141于厚度方向z的深度的三分之一至四分之三，如，可以为三分之一、二分之一、四分之三等等，可以结合实际需求设计第五沉槽1411于厚度方向z的深度及第三凹槽141于厚度方向z的深度，对此不作限定。

进一步地，第五沉槽1411沿第二方向y延伸，第六沉槽1412沿第二方向y延伸，沿第二方向y，第五沉槽1411与第六沉槽1412均于靠近第四凹槽142的一端与第四凹槽142连通。其中，第四凹槽142远离第三凹槽141的一侧可以贯穿光芯片100。

参阅图4A，第四凹槽142于垂直于第二方向y的截面呈矩形，以简化第四凹槽142的成型工艺，如，可以直接通过刻蚀等工艺成型。第四凹槽142具有沿第一方向x相对设置的第十五侧壁1421与第十六侧壁1422。可以理解地，第五沉槽1411与第六沉槽1412于垂直于第二方向y的截面均可以呈矩形，且均可以通过刻蚀等工艺成型。

本实施例中，上述第十五侧壁1421与上述第十三侧壁1415共面，第十六侧壁1422与第十四侧壁1416共面，第四凹槽142的底壁与第六沉槽1412的底壁共面。如此，第四凹槽142及第六沉槽1412可以通过一次刻蚀工艺形成，可以简化光芯片100的成型步骤，提升光芯片100的加工效率。

本实施例中，上述第一表面11还设有第二连通槽143，沿第二方向y，上述第四凹槽142通过第二连通槽143而与第三凹槽141连通。具体地，第二连通槽143包括沿芯片本体10的厚度方向依次设置的第七沉槽1431与第八沉槽1432。第一表面11设有第七沉槽1431，该第七沉槽1431沿第二方向y延伸，并分别与第五沉槽1411及第四凹槽142连通。第七沉槽1431的底壁设有第八沉槽1432，第八沉槽1432沿第二方向y延伸，第八沉槽1432沿第二方向y分别与第六沉槽1412及第四凹槽142连通。其中，第七沉槽1431具有沿第一方向x相对设置的第十七侧壁1433及第十八侧壁1434；该第十七侧壁1433与上述第十一侧壁1413共面，该第十八侧壁1434与上述第十二侧壁1414共面，第七沉槽1431的底壁与第五沉槽1411的底壁共面；如此，第五沉槽1411与第七沉槽1431可以通过蚀刻一次性成型得到。同理，第八沉槽1432具有沿第一方向x相对设置的第十九侧壁1435及第二十侧壁1436；该第十九侧壁1435与上述第十三侧壁1415共面，该第二十侧壁1436与上述第十四侧壁1416共面，第八沉槽1432的底壁与第六沉槽1412的底壁共面；如此，第六沉槽1412、第八沉槽1432以及上述的第四凹槽142可以通过蚀刻的方式一次性成型得到。

此外，由于第二连通槽143相较于第四凹槽142是更靠近容置槽12的，第七沉槽1431宽度较第四凹槽142更大有利于更好地隔热，第八沉槽1432的宽度相较于第七沉槽1431一定程度上收缩则一方面有利于芯片本体10维持较高的强度。

其中，第一沉槽1311于厚度方向z的深度与第五沉槽1411于厚度方向z的深度可以相等，第二沉槽1312于厚度方向z的深度与第六沉槽1412于厚度方向z的深度可以相等。

参阅图3，第二隔热槽14包括两第四凹槽142，沿第二方向y，第三凹槽141的一端连通有一第四凹槽142，另一端连通有另一第四凹槽142，从而起到阻止光放大器20产生的热量从容置槽12沿第二方向y的两侧，向背离其他光放大器20的方向进行扩散的效果。

参阅图4A，芯片本体10包括衬底15及包层16，包层16与衬底15层叠设置，第一表面11为包层16背离衬底15的一面，容置槽12的底壁及第一隔热槽13的底壁位于衬底15。其中，衬底15可以选用硅制备而成，包层16可以选用二氧化硅制备而成。

参阅图2至图6，光芯片100还包括至少两个电连接模块40，电连接模块40与光放大器20一一对应设置，其与光放大器20连接，以方便对光放大器传输电信号。电连接模块40包括两个电连接件41，电连接件41包括相互电连接的第一电连接层411及第二电连接层412；第一电连接层411设于容置槽12的底壁，第二电连接层412设于第一表面11。光放大器20可以通过倒装焊的方式固定于上述两第一电连接层411；具体地，光放大器20的一个电极23连接于一第一电连接层411，另一电极23连接于另一第一电连接层411。将电连接件41的第二电连接层412设于第一表面11，第一电连接层411设于容置槽12的底壁且与光放大器20的电极23电连接，如此，通过对第一表面11的第二电连接层412施加电信号，即可控制光放大器20工作，利于光芯片100接线。

其中，第一电连接层411与光放大器20的电极23之间可以通过焊料实现电连接，对此不作限定。

请参阅图3和图6，同一电连接模块40内，两个电连接件41沿第一方向x间隔设置，两个电连接件41的第二电连接层412沿第二方向y位于容置槽12的相对的两侧，以使同一电连接模块40内的两个电连接件41的设置相对分散，使得光芯片100的热量分布相对分散均匀。

而相邻的两组电连接模块40之中，靠近第一隔热槽13的两个电连接件41的第二电连接层412沿第二方向y位于容置槽12的相对的两侧，以使相邻两个电连接模块40的电连接件41的设置相对分布，可进一步地使得光芯片100的热量分布更为相对分散均匀。

请参阅图7，光放大器20具有收光部21及出光部22，收光部21与出光部22沿第二方向y位于光放大器20的相对的两侧；其中，收光部21为光放大器20接收光信号的部位，出光部22为光放大器20对光信号进行放大后，进行光信号输出的部位。光芯片100还包括嵌设于芯片本体10的至少两个第一模斑转换器50及至少两个第二模斑转换器60。第一模斑转换器50与光放大器20一一对应设置，并位于光放大器20的收光部21的上游，第一模斑转换器50用于传输并出射探测光，以使探测光射向收光部21。光芯片100可以通过端面耦合器等波导结构，接收外部光源模块生成的探测光，该探测光在传输至容置槽12以进入光放大器20进行放大时，经由第一模斑转换器50调整探测光向容置槽12输出时的模场大小，以提高接下来探测光进入收光部21的耦合效率。第二模斑转换器60与光放大器20一一对应设置，并位于光放大器20的出光部22的下游，第二模斑转换器60用于接收经由出光部22出射的探测光，第二模斑转换器60的出光端与发射波导模块31连接。经由光放大器20放大输出的探测光经由第二模斑转换器60进入芯片本体10内传输，第二模斑转换器60可以调整探测光进入芯片本体10时的模斑适配情况，以便于提升探测光进入芯片本体10内部进行传输的耦合效率。

将第一模斑转换器50与光放大器20的收光部21进行光路耦合，通过对第一模斑转换器50进行合理的设计，如调整第一模斑转换器50的制备材料、形状等等，可以改善第一模斑转换器50与光放大器20之间的耦合效率，降低光放大器20的收光部21的光功率损耗。将第二模斑转换器60与光放大器20的出光部22进行光路耦合，通过对第二模斑转换器60进行合理的设计，如调整第二模斑转换器60的制备材料、形状等等，可以改善第二模斑转换器60与光放大器20之间的耦合效率，降低光放大器20的出光部22的光功率损耗。

其中，第一模斑转换器50及第二模斑转换器60可以选用锥形波导、悬臂梁波导等等，第一模斑转换器50及第二模斑转换器60可以选用多层波导，对此不作限定。其中，锥形波导可以为：在远离容置槽12的波导宽度为满足单模传输的宽度，在靠近刻蚀区的波导宽度可以灵活设计，以减小与光放大器20之间的耦合损耗。

进一步地，第一模斑转换器50的延伸方向与对应的收光部21的端面的法线呈夹角设置，以使第一模斑转换器50出射的探测光在到达收光部21的端面时与收光部21的端面呈夹角设置，减少经收光部21的端面反射的探测光再次回到第一模斑转换器50的风险。

其中，第一模斑转换器50的延伸方向与对应的收光部21的端面的法线之间构成的夹角小于或等于10°，如，可以为2°、3°、5°、7°、9°、10°等等，可以结合实际需求灵活设计。需要说明的是，若第一模斑转换器50的延伸方向与对应的收光部21的端面的法线之间构成的夹角过大，可能会造成入射至光放大器20内的探测光的入射角过大，可能无法实现全反射。

第二模斑转换器60的延伸方向与对应的出光部22的端面的法线呈夹角设置，以使光放大器20的出光部22出射的探测光在到达第二模斑转换器60时与第二模斑转换器60的延伸方向呈夹角设置，减少经第二模斑转换器60的端面反射的探测光再次回到出光部22的风险。

其中，第二模斑转换器60的延伸方向与对应的出光部22的端面的法线之间构成的夹角小于或等于10°，如，可以为2°、3°、5°、7°、9°、10°等等，可以结合实际需求灵活设计。需要说明的是，若第二模斑转换器60的延伸方向与对应的出光部22的端面的法线之间构成的夹角过大，可能会造成入射至第二模斑转换器60内的探测光的入射角过大，可能无法实现全反射。

在一种示例性的方案中，参阅图7，光芯片100可以包括两个光放大器20、两个第一模斑转换器50及两个第二模斑转换器60。两个第一模斑转换器50中，其中一第一模斑转换器50背离光放大器20的一端朝靠近第一隔热槽13的方向延伸，另一第一模斑转换器50背离光放大器20的一端朝远离第一隔热槽13的方向延伸。两个第二模斑转换器60中，其中一第二模斑转换器60背离光放大器20的一端朝靠近第一隔热槽13的方向延伸，另一第二模斑转换器60背离光放大器20的一端朝远离第一隔热槽13的方向延伸。

在又一种示例性的方案中，参阅图8，光芯片100可以包括两个光放大器20、两个第一模斑转换器50及两个第二模斑转换器60。两个第一模斑转换器50背离对应的光放大器20的一端可以朝相互靠近的方向延伸，使得：对于任意第一模斑转换器50而言，该第一模斑转换器50出射至光放大器20的收光部21，且发生反射的探测光会朝远离另一光放大器20的方向传输，而不易进入另一光放大器20的收光部21以及对应的第一模斑转换器50，从而可以降低光串扰的风险。另外，两个第二模斑转换器60背离对应的光放大器20的一端可以朝相互靠近的方向延伸，使得：对于任意第二模斑转换器60而言，光放大器20的出光部22出射至该第二模斑转换器60，且从第二模斑转换器60发生反射而再次落在出光部22的探测光，会朝远离另一光放大器20的方向传输，而不易进入另一光放大器20的出光部22以及对应的第二模斑转换器60，从而可以降低光串扰的风险。如图8中，位于上方的光放大器20反射的光将朝上，位于下方的光放大器20反射的光将朝下。

请参阅图9和图10，光芯片100还包括分光模块70。光芯片100用于接收探测光，并经由分光模块70用于将探测光分为多路，以到达不同的光器件，如多个光放大器20与多个收发模组30。

在一种示例性的方案中，参阅图9，分光模块70包括第一分光器71a及至少两个第二分光器72a。第一分光器71a包括第一输入端711a以及至少两个第一输出端712a，第一输入端711a用于接收探测光，第一输出端712a与第一模斑转换器50的收光端一一对应连接。第二分光器72a与光放大器20一一对应设置，第二分光器72a包括第二输入端721a、第二输出端722a及至少一个第三输出端723a，第二输入端721a与第二模斑转换器60的出光端一一对应连接，第二分光器72a的第二输出端722a与发射波导模块31连接，第三输出端723a用于输出本振光，第三输出端723a与接收波导模块32中的接收波导321一一对应。本示例性的方案中，由经过光放大器20之后的第二分光器72a进行本振光的分光。

本示例性的方案中，发射波导模块31包括发射波导311，第二分光器72a的第二输出端722a与发射波导311连接，用于输出探测光至发射波导311。接收波导模块32包括至少一个接收波导321，该接收波导321用于接收回波光。

本示例性的方案中，光芯片100还包括至少一个光电探测模块，光电探测模块与第三输出端723a及接收波导321一一对应连接。光电探测模块包括光混频器81及第二平衡光电探测器82，光混频器81用于接收第三输出端723a输出的本振光及接收波导321输出的回波光并将本振光与回波光进行混频，并将两路混频光输出给第二平衡光电探测器82，第二平衡光电探测器82用于进行平衡探测，并将输出信号进一步的向后传输。

本示例性的方案中，第一分光器71a还包括第四输出端713a，光芯片100还包括非线性校准模块90，第四输出端713a与非线性校准模块90连接，非线性校准模块90用于对激光器200的非线性度进行校准，其中，激光器200用于产生调频连续波信号，该光信号可以作为光芯片100中的探测光。

本示例性的方案中，第一分光器71a的分光比可以按照本振光要求、发射光功率要求以及非线性校准模块90的要求进行设计。第二分光器72a的分光比可以按照本振光要求、发射光功率要求进行设计。

其中，非线性校准模块90包括第三分光器91、光延迟线92、耦合器93和第一平衡光电探测器94，第三分光器91用于将来自第四输出端713a的输出光按成一定的分光比分成两束光，一束光进入光延迟线92，另一束光直接与耦合器93相连，光延迟线92的输出端与耦合器93相连，用于对光信号产生一段延迟后输出至耦合器93，耦合器93用于将两路延迟不同的光信号进行混频，耦合器93的输出端与第一平衡光电探测器94相连，第一平衡光电探测器94用于平衡探测，将其输出信号作进一步处理后可以作为激光器200校准的依据。

在另一种示例性的方案中，参阅图10，分光模块70包括第一分光器71b。第一分光器71b包括第一输入端711b、至少两个第一输出端712b与至少两个第二输出端713b。第一输入端711b用于接收探测光。第一输出端712b与第一模斑转换器50的收光端一一对应连接；第二输出端713b用于输出本振光，第二输出端713b与接收波导模块32中的接收波导321一一对应，两者共同对应一光电探测模块。本示例性的方案中，第二模斑转换器60可以直接与发射波导模块31的发射波导311连接，用于输出探测光至发射波导311。

本示例性的方案中，由位于光放大器20上游的第一分光器71b已进行探测光和本振光的分光，光放大器20的下游光学元件仅包括第二模斑转换器60、发射波导311以及中间连接光路的波导；而第二模斑转换器60、发射波导311以及中间连接光路的波导这些元件均可以采用相同材料的波导，如氮化硅波导，以实现较高光功率的容纳限度。其余的光路部分由于传输的光信号的光功率较低，因此均可以采用相同的另一材料的波导，如硅波导，硅波导的成型工艺更为简单。

即，本示例性的方案中，光芯片100可以配置为：自第二模斑转换器60至发射波导模块31，供探测光传输的波导为氮化硅波导，光芯片100中其余的波导为硅波导。

而上述在分光模块70包括第一分光器71a及至少两个第二分光器72a时，由位于光放大器20下游的第二分光器72a进行本振光的分光，第二模斑转换器60、第二分光器72a、发射波导311、以及中间连接光路的波导均需要采用光功率容纳限度较高的波导材料，如氮化硅波导。至于从第二分光器72a到光电探测模块的波导采用氮化硅波导或者硅波导均可；但是，若采用氮化硅波导，其成型工艺复杂，若采用硅波导，则需要在第二分光器72a的输出端设置层间转换器(如使氮化硅波导转换到硅波导)，使得本振光从第一分光器71a的输出端耦合到和接收波导321同层的硅波导，这种设置方式较为复杂，工艺成型难度较高。

本示例性的方案中，光芯片100还包括至少一个光电探测模块，光电探测模块与第二输出端713b及接收波导321一一对应连接。光电探测模块包括光混频器81及第二平衡光电探测器82，光混频器81用于接收第二输出端713b输出的本振光及接收波导321输出的回波光并将本振光与回波光进行混频，并输出给第二平衡光电探测器82，第二平衡光电探测器82用于进行平衡探测，并将输出信号进一步的向后传输。

本示例性的方案中，第一分光器71b还包括第四输出端714b，光芯片100还包括非线性校准模块90，第四输出端714b与非线性校准模块90连接，非线性校准模块90用于对激光器200的非线性度进行校准，其中，激光器200用于产生调频连续波信号，该光信号可以作为光芯片100中的探测光。其中，非线性校准模块90可以采用上述记载的包括第三分光器91、光延迟线92、耦合器93和第一平衡光电探测器94的方案，在此不再赘述。

本示例性的方案中，第一分光器71b的分光比可以按照本振光要求、发射光功率要求以及非线性校准模块90的要求进行设计。

请参阅图9和图10，光芯片100还包括第三模斑转换器101，第三模斑转换器101与分光模块70的输入端连接，通过对第三模斑转换器101进行合理的设计，如调整第三模斑转换器101的制备材料、形状等等，可以改善探测光从自由空间进入光芯片100时的耦合效率，降低分光模块70的输入端的光功率损耗。

本申请实施例中，第三模斑转换器101可以选用锥形波导、悬臂梁波导等等，第三模斑转换器101可以选用多层波导，对此不作限定。

第二方面，请参阅图9和图10，本申请实施例提供了一种激光雷达1，激光雷达1包括上述的光芯片100。

激光雷达1还包括激光器200、第一透镜组300、隔离器400及第二透镜组500，激光器200用于产生光信号，沿光信号的传输方向，第一透镜组300位于激光器200的下游，隔离器400位于第一透镜组300的下游，第二透镜组500位于隔离器400的下游，光芯片100位于第二透镜组500的下游，具体地，光芯片100的第三模斑转换器101位于第二透镜组500的下游。

第一透镜组300用于将激光器200发出的光信号转成准直光，并传输至隔离器400，隔离器400用于防止光信号反射回激光器200，避免影响激光器200的正常工作。第二透镜组500用于将光信号进一步聚焦以耦合进入光芯片100。第一透镜组300和第二透镜组500均包括至少一个具有屈折力的透镜。激光器200仅通过少量的第一透镜组300、隔离器400及第二透镜组500就可与光芯片100耦合，而无需再另外设置光纤等其它光学元件，可以降低减少耦合效率的损失。

激光雷达1还包括至少两个反射模块600，反射模块600与光芯片100中收发模组30一一对应，用于将收发模组30中的发射波导模块31出射的探测光转换一定角度后出射，及用于将经目标物体反射回的回波光转换一定角度后传输至收发模组30中的接收波导模块32。各反射模块600之间沿发射波导模块31出射探测光的方向错开设置，以使各发射波导模块31出射并落在相应反射模块600上的光斑沿上述方向（发射波导模块31出射探测光的方向）错开，从而有利于各收发模组30对应的探测视场沿特定方向错开，以共同构成更大的一个总探测视场。当然，各反射模块600应当被配置为使，相邻的两探测视场之间具有部分的交叠，从而避免相邻两探测视场之间存在盲区。

光芯片100中至少两个收发模组30位于芯片本体10的同侧，至少两个反射模块600位于光芯片100的至少两个收发模组30所在的一侧。

进一步地，芯片本体10于收发模组30所在的一侧形成至少两个台阶面17，收发模组30、反射模块600与台阶面17一一对应设置。各反射模块600与对应的台阶面17之间的间距可以相等。

其中，反射模块600可以用于对光信号（探测光、回波光）进行90°的角度转换。如，反射模块600包括至少一个反射镜，反射镜可以将在水平方向传播的光转换成垂直方向传播。

激光雷达1还可以包括收发镜头（图中未示出），沿探测光的传输方向，收发镜头位于反射模块600的下游，沿回波光的传输方向，收发镜头位于反射模块600的上游。沿探测光的传输方向，发射波导311至反射模块600的距离、及反射模块600至收发镜头的距离之后可以大致与收发镜头的焦距相等。

激光雷达1还可以包括扫描模块（图中未示出），沿探测光的传输方向，收发镜头位于收发镜头的下游，沿回波光的传输方向，扫描模块位于收发镜头的上游。扫描模块用于实现探测光的整形、准直和扫描。扫描模块可以是振镜、转镜、MEMS微振镜等等，也可以是上述几种方式的组合。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：参阅图11，第一表面11设有相对独立的至少两个容置槽12，光放大器20与容置槽12一一对应设置，第一表面11设有第一隔热槽13中的第一凹槽131。

本实施例中，第一隔热槽13可以与容置槽12相对独立，第一隔热槽13的第一凹槽131也可以于第一方向x上与容置槽12相连通。第一隔热槽13的第一凹槽131于厚度方向z的深度可以大于或等于容置槽12于厚度方向z的深度，第一隔热槽13的第二凹槽132于厚度方向z的深度可以大于或等于容置槽12于厚度方向z的深度。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指至少两个，例如，两个、三个、四个等等。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (20)

1.一种光芯片，其特征在于，包括：

芯片本体，具有垂直于厚度方向的第一表面，所述第一表面设有容置槽；

至少两个光放大器，所述光放大器设于所述容置槽，各所述光放大器沿第一方向间隔排布，所述芯片本体于相邻的两所述光放大器之间设有沿第二方向延伸的第一隔热槽，所述第一隔热槽包括沿所述第二方向连通的第一凹槽与第二凹槽，所述容置槽的底壁设有所述第一凹槽，所述第一凹槽位于相邻的两所述光放大器之间，所述第一表面设有所述第二凹槽，所述第二凹槽于所述芯片本体的厚度方向的顶部于所述第一方向的宽度小于所述第一凹槽的顶部于所述第一方向的宽度；以及

至少两个收发模组，与所述光放大器一一对应设置，所述收发模组包括发射波导模块与接收波导模块，所述发射波导模块嵌设于所述芯片本体，用于接收所述光放大器输出的探测光，并向所述光芯片外出射所述探测光，所述接收波导模块嵌设于所述芯片本体，用于接收回波光，所述回波光经由目标物体反射所述探测光形成；

其中，所述第一方向及所述第二方向均与所述厚度方向垂直，所述第一方向与所述第二方向相交，所述光放大器为半导体光放大器。

2.根据权利要求1所述的光芯片，其特征在于，所述第一凹槽包括第一沉槽与第二沉槽；

所述容置槽的底壁设有所述第一沉槽，所述第一沉槽位于相邻的两所述光放大器之间，所述第一沉槽沿所述第二方向延伸；

所述第一沉槽的底壁设有所述第二沉槽，所述第二沉槽沿所述第二方向延伸；

沿所述第二方向，所述第一沉槽与所述第二沉槽均于靠近所述第二凹槽的一端与所述第二凹槽连通。

3.根据权利要求2所述的光芯片，其特征在于，所述第二沉槽具有沿所述第一方向相对设置的第三侧壁与第四侧壁；

所述第二凹槽于垂直于所述第二方向的截面呈矩形，所述第二凹槽具有沿所述第一方向相对设置的第五侧壁与第六侧壁；

所述第五侧壁与所述第三侧壁共面，所述第六侧壁与所述第四侧壁共面。

4.根据权利要求3所述的光芯片，其特征在于，所述第二凹槽的底壁与所述第二沉槽的底壁共面。

5.根据权利要求3所述的光芯片，其特征在于，所述第一表面还设有第一连通槽，沿所述第二方向，所述第二凹槽通过所述第一连通槽与所述第一凹槽连通；

所述第一连通槽包括第三沉槽与第四沉槽，所述第一表面设有所述第三沉槽，所述第三沉槽沿所述第二方向延伸，所述第三沉槽分别与所述第一沉槽及所述第二凹槽连通；

所述第三沉槽的底壁设有第四沉槽，所述第四沉槽沿所述第二方向延伸，所述第四沉槽沿分别与所述第二沉槽及所述第二凹槽连通；

所述第三沉槽具有沿所述第一方向相对设置的第七侧壁及第八侧壁，所述第一沉槽具有沿所述第一方向相对设置的第一侧壁与第二侧壁，所述第一侧壁与所述第七侧壁共面，所述第二侧壁与所述第八侧壁共面，所述第三沉槽的底壁与所述第一沉槽的底壁共面；

所述第四沉槽具有沿所述第一方向相对设置的第九侧壁及第十侧壁，所述第九侧壁与所述第三侧壁共面，所述第十侧壁与所述第四侧壁共面，所述第四沉槽的底壁与所述第二沉槽的底壁共面。

6.根据权利要求1所述的光芯片，其特征在于，所述第一隔热槽包括两所述第二凹槽；

沿所述第二方向，所述第一凹槽的一端连通有一所述第二凹槽，另一端连通有另一所述第二凹槽。

7.根据权利要求1所述的光芯片，其特征在于，所述芯片本体还设有第二隔热槽；

沿所述第一方向，最外侧的所述光放大器背离其他所述光放大器的一侧设有所述第二隔热槽；

所述第二隔热槽包括沿所述第二方向连通的第三凹槽与第四凹槽，所述容置槽的底壁设有所述第三凹槽，所述第三凹槽与所述光放大器之间沿所述第一方向对应设置，所述第一表面设有所述第四凹槽，所述第四凹槽于所述厚度方向的顶部于所述第一方向的宽度小于所述第三凹槽的顶部于所述第一方向的宽度；

所述第四凹槽于所述第一方向的宽度小于所述第二凹槽于所述第一方向的宽度；和/或，所述第三凹槽于所述第一方向的宽度小于所述第一凹槽于所述第一方向的宽度。

8.根据权利要求7所述的光芯片，其特征在于，所述第三凹槽包括第五沉槽与第六沉槽；

所述容置槽的底壁设有所述第五沉槽，所述第五沉槽与所述光放大器之间沿所述第一方向对应设置，所述第五沉槽沿所述第二方向延伸，所述第五沉槽的底壁设有所述第六沉槽，所述第六沉槽沿所述第二方向延伸，沿所述第二方向，所述第五沉槽与所述第六沉槽均于靠近所述第四凹槽的一端与所述第四凹槽连通；

所述第六沉槽具有沿所述第一方向相对设置的第十三侧壁与第十四侧壁，所述第四凹槽于垂直于所述第二方向的截面呈矩形，所述第四凹槽具有沿所述第一方向相对设置的第十五侧壁与第十六侧壁，所述第十五侧壁与所述第十三侧壁共面，所述第十六侧壁与所述第十四侧壁共面，所述第四凹槽的底壁与所述第六沉槽的底壁共面；

所述第一表面还设有第二连通槽，沿所述第二方向，所述第四凹槽通过所述第二连通槽与所述第三凹槽连通；

所述第二连通槽包括第七沉槽与第八沉槽，所述第一表面设有所述第七沉槽，所述第七沉槽沿所述第二方向延伸，所述第七沉槽分别与所述第五沉槽及所述第四凹槽连通，所述第七沉槽的底壁设有第八沉槽，所述第八沉槽沿所述第二方向延伸，所述第八沉槽沿分别与所述第六沉槽及所述第四凹槽连通；

所述第七沉槽具有沿所述第一方向相对设置的第十七侧壁及第十八侧壁，所述第五沉槽具有沿所述第一方向相对设置的第十一侧壁与第十二侧壁，所述第十一侧壁与所述第十七侧壁共面，所述第十二侧壁与所述第十八侧壁共面，所述七沉槽的底壁与所述第五沉槽的底壁共面；

所述第八沉槽具有沿所述第一方向相对设置的第十九侧壁及第二十侧壁，所述第十九侧壁与所述第十三侧壁共面，所述第二十侧壁与所述第十四侧壁共面，所述第八沉槽的底壁与所述第六沉槽的底壁共面。

9.根据权利要求1所述的光芯片，其特征在于，所述芯片本体包括：

衬底；以及

包层，所述包层与所述衬底层叠设置，所述第一表面为所述包层背离所述衬底的一面，所述容置槽的底壁及所述第一隔热槽的底壁位于所述衬底。

10.根据权利要求1所述的光芯片，其特征在于，还包括至少两个电连接模块，所述电连接模块与所述光放大器一一对应设置；

所述电连接模块包括两个电连接件，所述电连接件包括相互电连接的第一电连接层及第二电连接层，所述第一电连接层设于所述容置槽的底壁，所述第二电连接层设于所述第一表面；

所述光放大器的一个电极连接于一所述第一电连接层，另一电极连接于另一所述第一电连接层。

11.根据权利要求10所述的光芯片，其特征在于，同一所述电连接模块内，两个所述电连接件沿所述第一方向间隔设置，两个所述电连接件的所述第二电连接层沿所述第二方向位于所述容置槽的相对的两侧；

相邻的两组所述电连接模块之中，靠近所述第一隔热槽的两个所述电连接件的所述第二电连接层沿所述第二方向位于所述容置槽的相对的两侧。

12.根据权利要求1所述的光芯片，其特征在于，所述光放大器具有收光部及出光部，所述收光部与所述出光部沿所述第二方向位于所述光放大器的相对的两侧，所述光芯片还包括：

至少两个第一模斑转换器，所述第一模斑转换器与所述光放大器一一对应设置，并位于所述光放大器的收光部的上游，所述第一模斑转换器用于传输并出射探测光，以使所述探测光射向所述收光部，所述第一模斑转换器的延伸方向与对应的所述收光部的端面的法线呈夹角设置；和

至少两个第二模斑转换器，所述第二模斑转换器与所述光放大器一一对应设置，并位于所述光放大器的出光部的下游，所述第二模斑转换器用于接收经由所述出光部出射的探测光，所述第二模斑转换器的出光端与所述发射波导模块连接，所述第二模斑转换器的延伸方向与对应的所述出光部的端面的法线呈夹角设置。

13.根据权利要求12所述的光芯片，其特征在于，所述第一模斑转换器的延伸方向与对应的所述收光部的端面的法线之间构成的夹角小于或等于10°；

所述第二模斑转换器的延伸方向与对应的所述出光部的端面的法线之间构成的夹角小于或等于10°。

14.根据权利要求12所述的光芯片，其特征在于，

所述光芯片包括两个所述光放大器、两个所述第一模斑转换器及两个所述第二模斑转换器，两个所述第一模斑转换器背离对应的所述光放大器的一端朝相互靠近的方向延伸，两个所述第二模斑转换器背离对应的所述光放大器的一端朝相互靠近的方向延伸。

15.根据权利要求12所述的光芯片，其特征在于，所述光芯片还包括分光模块，所述分光模块包括：

第一分光器，包括第一输入端以及至少两个第一输出端，所述第一输入端用于接收探测光，所述第一输出端与所述第一模斑转换器的收光端一一对应连接；以及

至少两个第二分光器，所述第二分光器与所述光放大器一一对应设置，所述第二分光器包括第二输入端、第二输出端及至少一个第三输出端，所述第二输入端与所述第二模斑转换器的出光端一一对应连接，所述第二输出端与所述发射波导模块连接，所述第三输出端用于输出本振光，所述第三输出端与所述接收波导模块中的接收波导一一对应。

16.根据权利要求12所述的光芯片，其特征在于，所述光芯片还包括分光模块，所述分光模块包括：

第一分光器，包括第一输入端、至少两个第一输出端与至少两个第二输出端，所述第一输入端用于接收探测光，所述第一输出端与所述第一模斑转换器的收光端一一对应连接，所述第二输出端用于输出本振光，所述第二输出端与所述接收波导模块中的接收波导一一对应。

17.根据权利要求15或16所述的光芯片，其特征在于，所述第一分光器还包括第四输出端；

所述光芯片还包括非线性校准模块，所述非线性校准模块与所述第四输出端连接。

18.根据权利要求16所述的光芯片，其特征在于，所述光芯片配置为：自所述第二模斑转换器至所述发射波导模块，供所述探测光传输的波导为氮化硅波导，所述光芯片中其余的波导为硅波导。

19.一种光芯片，其特征在于，包括：

芯片本体，具有垂直于厚度方向的第一表面，所述第一表面设有至少两个容置槽；

至少两个光放大器，所述光放大器与所述容置槽一一对应设置，各所述光放大器沿第一方向间隔排布，所述芯片本体于相邻的两所述光放大器之间设有沿第二方向延伸的第一隔热槽，所述第一隔热槽包括沿所述第二方向连通的第一凹槽与第二凹槽，所述第一表面设有所述第一凹槽，所述第一凹槽位于相邻的两所述光放大器之间，所述第一表面设有所述第二凹槽，所述第二凹槽于所述芯片本体的厚度方向的顶部于所述第一方向的宽度小于所述第一凹槽的顶部于所述第一方向的宽度；以及

至少两个收发模组，与所述光放大器一一对应设置，所述收发模组包括发射波导模块与接收波导模块，所述发射波导模块嵌设于所述芯片本体，用于接收所述光放大器输出的探测光，并向所述光芯片外出射所述探测光，所述接收波导模块嵌设于所述芯片本体，用于接收回波光，所述回波光经由目标物体反射所述探测光形成；

其中，所述第一方向及所述第二方向均与所述厚度方向垂直，所述第一方向与所述第二方向相交。

20.一种激光雷达，其特征在于，包括如权利要求1至19中任一项所述的光芯片。