Conhecimento profissional

Vantagens e classificação do diodo laser VCSEL.

2021-11-24
O nome completo de VCESL é um laser emissor de superfície de cavidade vertical, que é uma estrutura de laser semicondutor na qual uma cavidade ressonante óptica é formada na direção perpendicular ao wafer epitaxial semicondutor e o feixe de laser emitido é perpendicular à superfície do substrato. Comparados com LEDs e lasers emissores de borda EEL, os VCSELs são superiores em termos de precisão, miniaturização, baixo consumo de energia e confiabilidade.

vantagens do produto
Comparado com o desempenho de outroslasers semicondutores, as vantagens do VCSEL são as seguintes:
1. O feixe de saída é circular, tem um pequeno ângulo de divergência, é fácil de acoplar com fibras ópticas e outroscomponentes ópticos, e tem alta eficiência.
2. Ele pode realizar modulação de alta velocidade e pode ser aplicado a sistemas de comunicação de fibra óptica de alta velocidade e longa distância.
3. A área ativa é pequena e é fácil obter modo longitudinal único e operação de baixo limiar.
4. A eficiência de conversão eletro-óptica pode ser superior a 50% e a vida útil esperada é de 100.000 horas ou mais.
5. Matriz bidimensional fácil de realizar, aplicável ao sistema de processamento lógico óptico paralelo, realiza processamento de dados de alta velocidade e grande capacidade e pode ser aplicado a dispositivos de alta potência.
6. O chip pode ser testado antes de o dispositivo ser embalado e o produto pode ser examinado, o que reduz bastante o custo do produto.
7. Pode ser aplicado em circuitos integrados ópticos laminados, podendo também utilizar micromáquinas e outras tecnologias.

Classificação
1. Classificado de acordo com a estrutura
Os dispositivos VCSEL são divididos em estrutura de emissão superior e estrutura de emissão inferior de acordo com sua estrutura.
A estrutura de emissão superior é cultivada em um substrato GaAs tipo n usando tecnologia MOCVD, usando DBR como espelho de cavidade de laser, e a região ativa do poço quântico é imprensada entre n-DBR e p-DBR.
A estrutura de emissão inferior é geralmente usada para produzir a banda de 976-1064 nm. O substrato é geralmente diluído para menos de 150 μm para reduzir a perda de absorção do substrato e, em seguida, uma camada de revestimento anti-reflexo é cultivada para melhorar a qualidade do feixe de laser. Por fim, o chip de ganho é montado no dissipador de calor superior.
2. Classificado por aplicação
VCSEL pode ser dividido em série PS, série TOF e série SL de acordo com a aplicação.
A série PS VCSEL é um chip VCSEL de baixa potência que pode ser usado na área de sensores de proximidade para substituir as fontes de luz LED tradicionais. Os campos de aplicação incluem detecção de curta distância, detecção 3D, biomedicina, etc.
A série TOF VCSEL pode restaurar a forma 3D da fonte de luz por meio da tecnologia de detecção de tempo de voo (D-TOF, i-TOF), e seus campos de aplicação incluem reconhecimento facial, câmera auxiliar, lidar, AR/VR, etc.
A série SL VCSEL é um laser VCSEL de luz estruturada (SL), que calcula a distância, forma e outras informações do objeto analisando a deformação do ponto de luz refletido do objeto iluminado. Os campos de aplicação incluem reconhecimento facial, AR/VR, etc.
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