Odborné znalosti

Výhody a klasifikace laserových diod VCSEL.

2021-11-24
Celý název VCESL je vertikální dutinový povrch emitující laser, což je polovodičová laserová struktura, ve které je vytvořena optická rezonanční dutina ve směru kolmém na polovodičový epitaxní plátek a emitovaný laserový paprsek je kolmý k povrchu substrátu. Ve srovnání s LED diodami a lasery EEL s okrajovým vyzařováním jsou VCSEL lepší z hlediska přesnosti, miniaturizace, nízké spotřeby energie a spolehlivosti.

výhody produktu
V porovnání s výkonem ostatníchpolovodičové lasery, výhody VCSEL jsou následující:
1. Vycházející paprsek je kruhový, má malý úhel divergence, lze jej snadno spojit s optickými vlákny a dalšímioptické komponentya má vysokou účinnost.
2. Může realizovat vysokorychlostní modulaci a může být aplikován na vysokorychlostní komunikační systémy s optickými vlákny na dlouhé vzdálenosti.
3. Aktivní oblast má malou velikost a je snadné dosáhnout jednoduchého podélného režimu a provozu s nízkým prahem.
4. Elektrooptická účinnost konverze může být vyšší než 50 % a očekávaná životnost je 100 000 hodin nebo více.
5. Snadno realizovatelné dvourozměrné pole, aplikovat na systém paralelního optického logického zpracování, realizovat vysokorychlostní, velkokapacitní zpracování dat a lze jej použít na vysoce výkonná zařízení.
6. Čip může být testován před zabalením zařízení a produkt může být testován, což výrazně snižuje náklady na produkt.
7. Může být aplikován na vrstvené optické integrované obvody a může také používat mikrostroje a další technologie.

Klasifikace
1. Klasifikace podle struktury
Zařízení VCSEL se podle struktury dělí na strukturu s horním vyzařováním a na strukturu se spodním vyzařováním.
Struktura s nejvyšším vyzařováním je pěstována na substrátu GaAs typu n pomocí technologie MOCVD, s použitím DBR jako zrcadla s dutinou laseru a aktivní oblast kvantové studny je vložena mezi n-DBR a p-DBR.
Spodní emisní struktura se obecně používá k výrobě pásma 976-1064nm. Substrát se obvykle ztenčuje na méně než 150 μ m, aby se snížila ztráta absorpce substrátu, a poté se naroste vrstva antireflexního povlaku, aby se zlepšila kvalita laserového paprsku. Nakonec je ziskový čip namontován na chladič superior.
2. Klasifikováno podle aplikace
VCSEL lze rozdělit na řadu PS, řadu TOF, řadu SL podle aplikace.
Řada PS VCSEL je čip VCSEL s nízkou spotřebou, který lze použít v oblasti senzorů přiblížení k nahrazení tradičních světelných zdrojů LED. Oblasti použití zahrnují snímání na krátkou vzdálenost, 3D snímání, biomedicínu atd.
Řada TOF VCSEL dokáže obnovit 3D tvar světelného zdroje pomocí technologie snímání doby letu (D-TOF, i-TOF) a mezi její oblasti použití patří rozpoznávání obličeje, pomocná kamera, lidar, AR/VR atd.
Řada SL VCSEL je strukturovaný světelný (SL) laser VCSEL, který vypočítává vzdálenost, tvar a další informace o objektu analýzou deformace odraženého světelného bodu osvětleného objektu. Oblasti použití zahrnují rozpoznávání obličeje, AR/VR atd.