CN220357271U - 端面耦合器、光芯片、激光雷达及可移动设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了端面耦合器、光芯片、激光雷达及可移动设备，端面耦合器包括第一衬底、第一包层及传输波导，第一包层包括主体部、第一连接部与第二连接部，第二连接部位于两第一连接部之间，第二连接部背离主体部的一端为收光端；传输波导设于第二连接部与主体部，传输波导包括沿第一方向设置的光栅部及传输部，光栅部位于传输部的光路上游。本申请将第一包层设计成悬臂梁结构，该第二连接部构成用于初始接收光信号的一段波导结构，而传输波导构成用于接收第二连接部中传输的光信号的第二段波导结构。此外，传输波导包括光栅部，光栅部可以接收第二连接部中的光信号，并将该光信号进行模斑转换后传输至传输部，提升端面耦合器的耦合效率。

Description

端面耦合器、光芯片、激光雷达及可移动设备

技术领域

本申请涉及激光探测设备技术领域，尤其涉及一种端面耦合器、光芯片、激光雷达及可移动设备。

背景技术

FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波)激光雷达是一种基于线性调频光源和相干接收技术的高性能激光雷达，具有接收灵敏度高、抗环境光干扰等优点。相关技术中，FMCW激光雷达采用高集成度的硅光芯片实现光信号的收发，其需要将硅光芯片外部光源的输出光导入到硅光芯片上的发射波导，例如，将外部光源的输出光通过硅光芯片上的端面耦合器耦合到发射波导，这里就需要解决外部光与硅光芯片上端面耦合器的高效耦合技术，耦合损耗过大会影响硅光芯片的发射光功率并最终影响测距能力。

实用新型内容

相关技术中的端面耦合器通过常规的单根连续波导来耦合接收外部的光信号，耦合效率较低。

本申请实施例提供了一种端面耦合器、光芯片、激光雷达及可移动设备，用于改善相关技术中端面耦合器耦合效率较低的现状。

第一方面，本申请实施例提供了一种端面耦合器，包括第一衬底、第一包层和传输波导。第一包层设置于所述第一衬底，所述第一包层包括主体部、两第一连接部与第二连接部。所述第一连接部连接于所述主体部，且沿所述第一方向延伸，两所述第一连接部沿所述第二方向相对设置；所述第二连接部连接于所述主体部，且沿所述第一方向延伸，所述第二连接部位于两所述第一连接部之间，所述第二连接部背离所述主体部的一端为所述端面耦合器的收光端。传输波导嵌设于所述第二连接部与所述主体部，所述传输波导包括沿所述第一方向设置的光栅部及传输部，所述光栅部位于所述传输部的光路上游。其中，所述第一方向为自所述端面耦合器的收光端指向出光端所确定的方向，所述第一方向、所述第二方向与所述第一衬底的厚度方向中的任意两者相互垂直。

第二方面，本申请实施例提供了一种光芯片，所述光芯片包括上述的端面耦合器，以接收来自所述光芯片之外的光信号，以使所述光信号进入所述光芯片，所述光芯片包括衬底、包层和发射波导模块。所述第一衬底为所述衬底的一部分。包层设于所述衬底，所述第一包层为所述包层的一部分。发射波导模块嵌设于所述包层，所述发射波导模块连接于所述传输部。

第三方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，包括光源模组以及上述的光芯片。光源模组用于生成光信号，光芯片用于经由所述端面耦合器接收所述光信号。

第四方面，本申请实施例提供了一种可移动设备，该可移动设备包括可移动的主体以及上述的激光雷达。

本申请的端面耦合器、光芯片、激光雷达及可移动设备，将端面耦合器的第一包层设计成悬臂梁结构，第一包层的第二连接部构成用于初始接收光信号的一段波导结构，而传输波导构成用于接收第二连接部中传输的光信号的第二段波导结构。此外，传输波导包括光栅部，光栅部可以接收第二连接部中的光信号，并将该光信号进行模斑转换后传输至传输部，提升端面耦合器的耦合效率。

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是本申请一种实施例提供的端面耦合器的局部透视的结构示意图；

图2是图1中M-M方向的剖面结构示意图；

图3是本申请又一种实施例提供的端面耦合器的局部透视的结构示意图；

图4是本申请另一种实施例提供的端面耦合器中传输波导组件的结构示意图；

图5是本申请一种实施例提供的光芯片应用于激光雷达时的示意图；

图6是本申请一种实施例提供的可移动设备的结构示意图。

附图标记说明：

1、光芯片；2、激光雷达；3、光源模组；31、激光器；32、光放大芯片；4、可移动设备；410、主体；

10、端面耦合器；

11、第一衬底；111、凹槽；

12、第一包层；121、主体部；122、第一连接部；123、第二连接部；1231、第一部分；1232、第二部分；124、第三连接部；125、通孔；

13、传输波导；131、光栅部；1311、第一光栅部；1312、第一光栅单元；1313、第二光栅部；1314、第二光栅单元；1315、连接部；132、传输部；

14、收光端；15、出光端；

30、包层；41、发射波导模块；

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。

第一方面，本申请实施例提供了一种端面耦合器，该端面耦合器应用于光芯片中，用于将光芯片外的光信号耦合进入光芯片内。

具体地，请参阅图1和图2，其分别示出了一实施例的端面耦合器10的局部透视的结构示意图及图1中M-M方向的剖面结构示意图，端面耦合器10包括第一衬底11、设置于第一衬底11的第一包层12及嵌设于第一包层12的传输波导13。

其中，第一衬底11是用于铺设第一包层12的基材；本实施例中，其由硅制成，可以理解的是，在本申请的其他实施例中，第一衬底11亦可以其他合适材料制成，如氮化硅等。第一包层12则沉积或生长于第一衬底11之上，其构成端面耦合器10的主体结构之一，亦是传输波导13所依附的结构；第一包层12的材料一般与第一衬底11不同，其可以由二氧化硅和/或氮氧化硅等材料制成。传输波导13用于接收并传输进入端面耦合器10的光信号，以使该光信号能够在光芯片1内传输，并传输至光芯片1上的发射波导模块等等，提升光信号进入光芯片1的耦合效率。传输波导13嵌设于第一包层12中，该传输波导13的折射率大于第一包层12的折射率；由此，传输波导13与第一包层12共同构成供光稳定传输的结构，即是光可以沿着传输波导13传输。例如，当第一包层12由二氧化硅制成时，传输波导13可以由折射率更大的氮化硅制成，当然也可以由其他折射率大于第一包层12的材料，如硅等材料制成。值得一提的是，第一衬底11旨在在端面耦合器10的制造过程中，对第一包层12起承托的作用；在某些情况下，第一衬底11是可以省略的。

接下来，结合图1至图3，对第一包层12的结构作详细说明。

第一包层12可以大致呈悬臂梁结构，具体地，第一包层12包括主体部121、两第一连接部122及第二连接部123。第一连接部122连接于主体部121且沿图示第一方向x延伸，两第一连接部122沿图示第二方向y相对设置。第二连接部123连接于主体部121且沿第一方向x延伸，第二连接部123位于两第一连接部122之间，第二连接部123背离主体部121的一端为端面耦合器10的收光端14；上述传输波导13嵌设于第二连接部123与主体部121。上述将嵌设传输波导13的第二连接部123与未嵌设传输波导13的第一连接部122间隔设置，去除了原本第二连接部123边缘的材料，可以降低原本第二连接部123边缘的材料对光信号在传输波导13于第二方向y的模场的束缚，扩大传输波导13于第二方向y的模场尺寸。其中，第一包层12的第二连接部123构成用于初始接收光信号的一段波导结构，而传输波导13构成用于接收第二连接部123中传输的光信号的第二段波导结构。

其中，收光端14为端面耦合器10接收光信号的一端，端面耦合器10还具有与收光端14相对的出光端15，出光端15为端面耦合器10输出光信号的一端。其中，第一方向x为自端面耦合器10的收光端14指向出光端15所确定的方向；第一方向x、第二方向y与端面耦合器10的厚度方向z中的任意两者相互垂直。

参阅图2，第一衬底11对应第二连接部123的部位设有凹槽111，以使第二连接部123相对于第一衬底11悬空。如前文所述，第一衬底11一般为硅制成，第一包层12一般由二氧化硅制成，当然并不局限于此，但第一衬底11的折射率一般会高于第一包层12的折射率；当光信号从上述收光端14耦合进入端面耦合器10时，若上述第二连接部123与第一衬底11接触，部分光信号会进入第一衬底11传输，进而降低光信号耦合进入传输波导组件13的比例。而将第二连接部123设计成相对于第一衬底11悬空，且第二连接部123的折射率高于空气，则可以克服上述不足。

再次参阅图1，第一包层12还包括至少一对第三连接部124，每对第三连接部124中，一第三连接部124连接于第二连接部123与一第一连接部122之间，另一第三连接部124连接于第二连接部123与另一第一连接部122之间，第三连接部124的设置可以加强第一包层12的结构强度。

每对第三连接部124可以关于第二连接部123的中心线对称设置，使得第一连接部122的各个部位的结构强度大致均衡。本申请实施例中，某部件的中心线满足：该中心线的延伸方向与该部件的延伸方向一致，且该部件于该中心线两侧的宽度相同，其中，宽度可以沿第二方向y。

需要说明的是，若第一包层12包括多对第三连接部124，多对第三连接部124可以沿第一方向x间隔布置，以使第一连接部122于第一方向x的各个部位处的结构强度分布大致均衡。可选地，第一包层12包括三对以上的第三连接部124，相邻两对第三连接部124于第一方向x的间距相等；当然，在其他实施例中，相邻两对第三连接部124于第一方向x的间距也可以不等，本申请对此不作限定。

可以理解的是，相邻两第三连接部124之间形成通孔125，在生产制造时，可以首先于第一衬底11上沉积第一包层12，而后对第一包层12进行刻蚀等工艺形成多个通孔125，即可得到主体部121、第一连接部122及第二连接部123等等，制造工艺简单。其中，通孔125可以与第一衬底11的凹槽111连通，以能够通过通孔125实现第一衬底11上刻蚀出凹槽111等等，本申请实施例中对第一包层12及第一衬底11的加工工艺不作限定。

接下来，对第一包层12的第二连接部123的结构作详细说明。

在一种示例性的方案中，参阅图1，沿第一方向x，第二连接部123的截面轮廓保持不变，以降低第二连接部123的结构复杂性，降低第二连接部123的制造成本。

在另一种示例性的方案中，参阅图3，第二连接部123包括第一部分1231及第二部分1232，第一部分1231位于第二部分1232的光路上游，传输波导13嵌设于第二部分1232及主体部121。沿第一方向x，第一部分1231的截面轮廓逐渐减小，第二部分1232的截面轮廓保持不变。此时，端面耦合器10在接收外部光信号时，外部光信号首先耦合到第一部分1231并于第一部分1231内传输，而第一部分1231的初始截面轮廓较大，可以提升端面耦合器10的耦合效率；第一部分1231的截面轮廓沿第一方向x逐渐减小，光信号的模场逐渐被压缩，使得光信号可以以较高的耦合效率耦合进入第二部分1232的传输波导13。

本申请实施例中，沿第一方向x，某部件的截面轮廓逐渐增大(减小)，可以为：沿第一方向x，某部件的截面轮廓以固定斜率平稳增大(减小)，也可以为：沿第一方向x，某部件的截面轮廓以变化斜率增大(减小)，对此不作限定。其中，沿第一方向x，某部件的截面轮廓逐渐增大(减小)，可以为：该部件的宽度沿第一方向x逐渐增大(减小)；例如，该部件的宽度可以以固定斜率平稳增大(减小)，也可以以变化斜率增大(减小)，对此不作限定。其中，变化斜率可以如变化率由小变大再变小等等，对此不作限定。

如上述记载，沿第一方向x，第一部分1231的截面轮廓逐渐减小，可以为沿第一方向x，第一部分1231的截面轮廓以固定斜率平稳减小，也可以以变化斜率减小，对此不作限定。其中，沿第一方向x，第一部分1231的截面轮廓逐渐减小，可以为：沿第一方向x，第一部分1231的宽度逐渐减小；例如，第一部分1231的宽度可以以固定斜率平稳减小，也可以以变化斜率减小，对此不作限定。

接下来，参阅图1、图2和图4，对传输波导13的结构作详细说明。

参阅图1和图2，传输波导13包括沿第一方向x设置的光栅部131及传输部132。光栅部131位于传输部132的光路上游，光栅部131背离传输部132的一端为传输波导13靠近端面耦合器10的收光端14的一端，以用于耦合接收光信号；传输部132背离光栅部131的一端为传输波导13靠近端面耦合器10的出光端15的一端，其用于传输并输出光信号。

其中，光栅部131背离传输部132的一端可以位于第一包层12的内部，端面耦合器10传输光信号的路径可以为：首先端面耦合器10外的光信号经由第一包层12位于收光端14的一端接收以于第一包层12内传输，然后该光信号经由光栅部131背离传输部132的一端接收以于传输波导13传输，最终该光信号经由传输部132背离光栅部131的一端输出端面耦合器10。由于第一包层12位于收光端14的一端的端面尺寸相较于传输波导13的端面尺寸更大，因此，设计光栅部131背离传输部132的一端位于第一包层12的内部，使端面耦合器10外的光信号首先经由第一包层12接收，可以增大端面耦合器10接收到的光信号的模场尺寸，提升光耦合效率。

需要说明的是，光栅部131背离传输部132的一端也可以延伸至第一包层12的端部，如此，不仅第一包层12位于收光端14的一端能够接收光信号，光栅部131位于收光端14的一端也能够接收光信号。

其中，传输部132背离光栅部131的一端可以延伸至出光端15，使得出光端15可以直接经由传输部132背离光栅部131的一端输出光信号。

将传输波导13设计成包括光栅部131及传输部132，使得光栅部131可以将接收的光信号进行模斑转换后传输至传输部132，提升端面耦合器10的耦合效率，增加耦合带宽，相较于将传输波导的接收端的宽度做小而言，可以降低端面耦合器10的制造成本。

光栅部131包括沿第一方向x设置的第一光栅部1311及第二光栅部1313，第一光栅部1311位于第二光栅部1313的光路上游。

参阅图4，第一光栅部1311包括沿第一方向x间隔设置的多个第一光栅单元1312，第一方向x，第一光栅单元1312的截面轮廓保持恒定，各第一光栅单元1312的截面轮廓之间则沿逐渐增大，即沿第一方向x位于下游的第一光栅单元1312的截面轮廓大于位于上游的第一光栅单元1312的截面轮廓。其中，逐渐增大可以为以固定斜率平稳增大，也可以为以变化斜率增大。本申请实施例中，沿第一方向x，多个第一光栅单元1312的截面轮廓以固定斜率平稳增大；可以理解为：每一第一光栅单元1312相较于其上游的一第一光栅单元1312而言，所增大的面积相等。

其中，沿第一方向x，各第一光栅单元1312的截面轮廓之间逐渐增大可以为：多个第一光栅单元1312的宽度沿第一方向x逐渐增大，即位于下游的第一光栅单元1312的宽度大于位于上游的第一光栅单元1312的宽度。例如，多个第一光栅单元1312的宽度沿第一方向x以固定斜率平稳增大；具体地，每一第一光栅单元1312相较于其上游的一第一光栅单元1312而言，所增大的宽度尺寸相等。

若各第一光栅单元1312呈沿第一方向x延伸的长方体型，则各第一光栅单元1312的截面轮廓呈长方形，此时，多个第一光栅单元1312的截面轮廓沿第一方向x逐渐增大可以为：沿第一方向x，位于第一的第一光栅单元1312的截面轮廓所对应的长方形的面积，小于位于第二的第一光栅单元1312的截面轮廓所对应的长方形的面积；沿第一方向x，位于第二的第一光栅单元1312的截面轮廓所对应的长方形的面积，小于位于第三的第一光栅单元1312的截面轮廓所对应的长方形的面积等等；而多个第一光栅单元1312的截面轮廓沿第一方向x以固定斜率平稳增大可以为：沿第一方向x，位于第二的第一光栅单元1312的截面轮廓所对应的长方形的面积，相较于位于第一的第一光栅单元1312的截面轮廓所对应的长方形的面积增大α；沿第一方向x，位于第三的第一光栅单元1312的截面轮廓所对应的长方形的面积，相较于位于第二的第一光栅单元1312的截面轮廓所对应的长方形的面积也增大α等等。

其中，各第一光栅单元1312于第一方向x的延伸长度可以相等，相邻两第一光栅单元1312于第一方向x的间距可以相等，即是指第一光栅部1311在各个区域的占空比可以是恒定的；当然，上述延伸长度与间距可以是变化的，即第一光栅部1311在各个区域的占空比也可以是变化的。多个第一光栅单元1312的中心线可以位于同一直线上，也可以至少两第一光栅单元1312的中心线位于不同直线上具体可以结合实际需求灵活设计。

各第一光栅单元1312具有沿第二方向y相背的第一侧壁及第二侧壁，上游的第一光栅单元1312的第一侧壁和第二侧壁可以位于其下游的第一光栅单元1312的第一侧壁与第二侧壁之间。其中，各第一光栅单元1312的第一侧壁与第二侧壁可以关于第一光栅部1311的中心线对称，其中，第一光栅部1311的中心线可以为多个第一光栅单元1312的中心线所连成的线。各第一光栅单元1312的第一侧壁与第二侧壁可以与第二方向y垂直。

第二光栅部1313包括沿第一方向x间隔设置的多个第二光栅单元1314及连接于相邻两第二光栅单元1314之间的连接部1315。沿第一方向x，第二光栅单元1314的截面轮廓维持恒定，任意相邻的两个第二光栅单元1314的截面轮廓相同；例如，各第二光栅单元1314呈沿第一方向x延伸的长方体型，各第二光栅单元1314的截面轮廓均呈长方形，各第二光栅单元1314所对应的长方形的轮廓与面积均相同。

其中，各第二光栅单元1314于第一方向x的延伸长度可以相等，也可以不等；多个第二光栅单元1314的中心线可以位于同一直线上，也可以至少两第二光栅单元1314的中心线位于不同直线上；相邻两第二光栅单元1314于第一方向x的间距可以相等，也可以不等，可以结合实际需求灵活设计。

各第二光栅单元1314具有沿第二方向y相背的第三侧壁及第四侧壁，多个第二光栅单元1314的第三侧壁可以位于第二光栅部1313的一侧，且多个第二光栅单元1314的第三侧壁可以共平面，该平面可以与第二方向y垂直；多个第二光栅单元1314的第四侧壁可以位于第二光栅部1313的另一侧，且多个第二光栅单元1314的第四侧壁可以共平面，该平面可以与第二方向y垂直。其中，各第二光栅单元1314的第三侧壁与第四侧壁可以关于第二光栅部1313的中心线对称；其中，第二光栅部1313的中心线可以为多个第二光栅单元1314及多个连接部1315的中心线所连成的线。

多个第二光栅单元1314中靠近第一光栅部1311的一第二光栅单元1314，可以与多个第一光栅单元1312中靠近第二光栅部1313的一第一光栅单元1312可以大致相似，对此不作限定。例如，多个第二光栅单元1314中靠近第一光栅部1311的一第二光栅单元1314，与多个第一光栅单元1312中靠近第二光栅部1313的一第一光栅单元1312的截面轮廓的形状相同、且于第一方向x的延伸长度相等。

沿第一方向x，每一连接部1315的截面轮廓逐渐增大，且位于下游的连接部1315的初始宽度大于位于上游的连接部1315的初始宽度。进一步地，位于下游的连接部1315的初始宽度大于位于上游的连接部1315的末尾宽度；例如，沿上述厚度方向z观察，各连接部1315的斜边可以落在同一个等腰梯形上。由于每个连接部1315的截面轮廓均是逐渐增大，且下一个连接部1315相较于上一个连接部1315的截面轮廓也是增大的，因此相较于第二光栅部1313仅采用第二光栅单元1314而言，本实施例中光信号的模场在该第二光栅部1313的变化也是更为平缓的，并将在越过第二光栅部1313之后于模场基本压缩于传输波导13内进行传播。其中，各连接部1315的截面轮廓可以沿第一方向x以固定斜率增大，也可以为以变化斜率增大。本申请实施例中，各连接部1315的截面轮廓沿第一方向x以固定斜率平稳增大；例如，各连接部1315的宽度沿第一方向x以固定斜率平稳增大。其中，各连接部1315的截面轮廓沿第一方向x增大的固定斜率可以相等。

本申请实施例中，将传输波导13的接收光信号的一端设计成包括上述的第一光栅部1311及第二光栅部1313，可以通过改变第一光栅部1311的结构尺寸、第二光栅部1313的结构尺寸、相邻两第一光栅单元1312的间距、相邻两第二光栅单元1314的间距等等参数来改变传输波导13接收光信号的一端的有效折射率，使得光信号在传输波导13内传输时，第一光栅部1311及第二光栅部1313的设置使传输波导13能够以更大的初始模场与外部光信号适配耦合，以提升耦合效率。

本申请实施例中，传输部132的截面轮廓沿第一方向x逐渐增大。即，传输部132用于接收光信号的端面尺寸小，小端面尺寸便于保证较大的模场直径，提升传输部132的光接收容差，而截面轮廓逐渐增大则可以过渡到光可以稳定传播的尺寸。

其中，传输波导13可以大致沿第一方向x延伸，例如，传输波导13可以大致沿第一方向x呈直线延伸和/或曲线延伸等等，传输波导13的宽度方向可以大致沿第二方向y。

综上所述，本申请实施例提供的端面耦合器10将第一包层12设计成悬臂梁结构，可以降低第一包层12对传输波导13于第二方向y的模场的束缚，扩大传输波导13于第二方向y的模场尺寸；同时，传输波导13设计成包括用于收光的光栅部131，光栅部131相较于连续的波导具有更大的模场，从而使该端面耦合器10能够以较大的模场尺寸耦合外部的光信号，故而该端面耦合器具有较高的耦合效率。

第二方面，参阅图5，本申请实施例提供了一种光芯片1，图5示出了该光芯片1应用于激光雷达中的示意图，光芯片1包括上述的端面耦合器10，端面耦合器10接收来自光芯片1之外的光信号，以使光信号进入光芯片1。

其中，光芯片1还包括衬底(图中未示出)、设置衬底的包层30及嵌设于包层30的发射波导模块41，发射波导模块41连接端面耦合器10的传输部132，用于接收端面耦合器10输出的光信号的至少部分并出射。即，通过端面耦合器10将光芯片1外的光信号耦合进入发射波导模块41，相较于直接由发射波导模块41接收来自光芯片1外的光信号而言，可以提升光信号耦合进入光芯片1的耦合效率，进而提升发射波导模块41出射的探测光的光功率，提升探测性能。

其中，上述端面耦合器10的第一衬底11为光芯片1的衬底的一部分，上述端面耦合器10的第一包层12为光芯片1的包层30的一部分，使得端面耦合器10与光芯片1为紧密的一体式结构。

第三方面，请继续参阅图5，本申请实施例提供了一种激光雷达2，其中，激光雷达2可以为FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波)激光雷达等，对此不作限定。FMCW激光雷达可广泛应用于智能网联汽车、车路协同、智能机器人等场景。FMCW激光雷达是一种基于线性调频光源和相干接收技术的高性能激光雷达，具有接收灵敏度高、抗环境光干扰等优点。

具体地，激光雷达2包括光源模组3及上述的光芯片1。光源模组3用于生成光信号，光芯片1用于经由端面耦合器10接收光信号，并经由发射波导模块41出射光信号的至少部分，以探测目标物体。

进一步地，光源模组3的激光器31生成的光信号可以通过单模光纤或光放大芯片32传输至光芯片1的端面耦合器10。若光源模组3生成的光信号通过单模光纤传输至光芯片1的端面耦合器10，单模光纤在与端面耦合器10的连接处可以融化并填充于端面耦合器10的通孔125中，以提升端面耦合器10的结构强度。

第四方面，参阅图6，本申请实施例提供了一种可移动设备4，可移动设备包括4可移动的主体410以及上述的激光雷达2，激光雷达2搭载于上述主体410。在一些实施例中，可移动设备4为汽车，上述主体410为汽车主体，激光雷达2搭载于该汽车主体；可以理解的是，在本申请的其他实施中，可移动设备4还可以为汽车以外的搭载有激光雷达2的装置，如无人机、机器人等等，本申请对此不作限定。

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 (10)

1.一种端面耦合器，其特征在于，包括：

第一衬底；

第一包层，设置于所述第一衬底，所述第一包层包括主体部、两第一连接部与第二连接部，所述第一连接部连接于所述主体部，且沿第一方向延伸，两所述第一连接部沿第二方向相对设置，所述第二连接部连接于所述主体部，且沿所述第一方向延伸，所述第二连接部位于两所述第一连接部之间，所述第二连接部背离所述主体部的一端为所述端面耦合器的收光端；以及

传输波导，嵌设于所述第二连接部与所述主体部，所述传输波导包括沿所述第一方向设置的光栅部及传输部，所述光栅部位于所述传输部的光路上游；

其中，所述第一方向为自所述端面耦合器的收光端指向出光端所确定的方向，所述第一方向、所述第二方向与所述第一衬底的厚度方向中的任意两者相互垂直。

2.根据权利要求1所述的端面耦合器，其特征在于，所述光栅部包括沿所述第一方向设置的第一光栅部及第二光栅部，所述第一光栅部位于所述第二光栅部的光路上游；

所述第一光栅部包括沿所述第一方向间隔设置的多个第一光栅单元，沿所述第一方向，多个所述第一光栅单元的截面轮廓之间逐渐增大；

所述第二光栅部包括沿所述第一方向间隔设置的多个第二光栅单元及连接于相邻两所述第二光栅单元之间的连接部，沿所述第一方向，任意相邻的两所述第二光栅单元的截面轮廓相同，沿所述第一方向，所述连接部的截面轮廓逐渐增大，且位于下游所述连接部的初始宽度大于位于上游的连接部的初始宽度。

3.根据权利要求2所述的端面耦合器，其特征在于，沿所述第一方向，位于下游的所述第一光栅单元的宽度大于位于上游的所述第一光栅单元的宽度；

和/或，沿所述第一方向，所述连接部的宽度逐渐增大，位于下游的所述连接部的初始宽度大于位于上游的所述连接部的末尾宽度。

4.根据权利要求1所述的端面耦合器，其特征在于，所述第二连接部包括第一部分及第二部分，所述第一部分位于所述第二部分的光路上游，所述传输波导嵌设于所述第二部分及所述主体部，沿所述第一方向，所述第一部分的截面轮廓逐渐缩小，所述第二部分的截面轮廓保持不变；

或者，沿所述第一方向，所述第二连接部的截面轮廓保持不变。

5.根据权利要求1所述的端面耦合器，其特征在于，沿所述第一方向，所述传输部的截面轮廓逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的端面耦合器，其特征在于，所述第一衬底对应所述第二连接部的部位设有凹槽，以使所述第二连接部相对于所述第一衬底悬空。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的端面耦合器，其特征在于，所述第一包层还包括至少一对第三连接部；

每对所述第三连接部中，一所述第三连接部连接于所述第二连接部与一所述第一连接部之间，另一所述第三连接部连接于所述第二连接部与另一所述第一连接部之间，每对所述第三连接部关于所述第二连接部对称设置。

8.一种光芯片，其特征在于，所述光芯片包括如权利要求1至7中任一项所述的端面耦合器，以接收来自所述光芯片之外的光信号，以使所述光信号进入所述光芯片，所述光芯片包括：

衬底，所述第一衬底为所述衬底的一部分；

包层，设于所述衬底，所述第一包层为所述包层的一部分；以及

发射波导模块，嵌设于所述包层，所述发射波导模块连接于所述传输部。

9.一种激光雷达，其特征在于，包括：

光源模组，用于生成光信号；以及

如权利要求8所述的光芯片，用于经由所述端面耦合器接收所述光信号。

10.一种可移动设备，其特征在于，包括可移动的主体以及如权利要求9所述的激光雷达。