Conoscenza professionale

Vantaggi e classificazione dei diodi laser VCSEL.

2021-11-24
Il nome completo di VCESL è un laser ad emissione superficiale a cavità verticale, che è una struttura laser a semiconduttore in cui è formata una cavità risonante ottica nella direzione perpendicolare al wafer epitassiale semiconduttore e il raggio laser emesso è perpendicolare alla superficie del substrato. Rispetto ai LED e ai laser edge-emitting EEL, i VCSEL sono superiori in termini di precisione, miniaturizzazione, basso consumo energetico e affidabilità.

vantaggi del prodotto
Rispetto alle prestazioni di altrilaser a semiconduttore, i vantaggi di VCSEL sono i seguenti:
1. Il raggio in uscita è circolare, ha un piccolo angolo di divergenza, è facile da accoppiare con fibre ottiche e altrocomponenti ottici, e ha un'elevata efficienza.
2. Può realizzare una modulazione ad alta velocità e può essere applicato a sistemi di comunicazione in fibra ottica a lunga distanza e ad alta velocità.
3. L'area attiva è di piccole dimensioni ed è facile ottenere la modalità longitudinale singola e il funzionamento a soglia bassa.
4. L'efficienza di conversione elettro-ottica può essere maggiore del 50% e la durata prevista è di 100.000 ore o più.
5. Facile da realizzare array bidimensionale, applicare al sistema di elaborazione della logica ottica parallela, realizzare l'elaborazione dei dati ad alta velocità e di grande capacità e può essere applicato a dispositivi ad alta potenza.
6. Il chip può essere testato prima che il dispositivo venga imballato e il prodotto può essere sottoposto a screening, il che riduce notevolmente il costo del prodotto.
7. Può essere applicato a circuiti integrati ottici laminati e può anche utilizzare micro-macchine e altre tecnologie.

Classificazione
1. Classificato in base alla struttura
I dispositivi VCSEL sono divisi in struttura a emissione dall'alto e struttura a emissione dal basso in base alla loro struttura.
La struttura che emette dall'alto viene coltivata su un substrato di GaAs di tipo n utilizzando la tecnologia MOCVD, utilizzando DBR come specchio della cavità laser, e la regione quantistica ben attiva è racchiusa tra n-DBR e p-DBR.
La struttura di emissione inferiore viene generalmente utilizzata per produrre la banda 976-1064 nm. Il substrato viene solitamente diluito a meno di 150 μm per ridurre la perdita di assorbimento del substrato, quindi viene coltivato uno strato di rivestimento antiriflesso per migliorare la qualità del raggio laser. Infine, il chip di guadagno è montato sul dissipatore superiore.
2. Classificato per applicazione
VCSEL può essere suddiviso in serie PS, serie TOF, serie SL in base all'applicazione.
La serie PS VCSEL è un chip VCSEL a bassa potenza che può essere utilizzato nel campo dei sensori di prossimità per sostituire le tradizionali sorgenti luminose a LED. I campi di applicazione includono il rilevamento a breve distanza, il rilevamento 3D, la biomedicina, ecc.
La serie TOF VCSEL può ripristinare la forma 3D della sorgente luminosa attraverso la tecnologia di rilevamento del tempo di volo (D-TOF, i-TOF) e i suoi campi di applicazione includono riconoscimento facciale, telecamera ausiliaria, lidar, AR/VR, ecc.
La serie SL VCSEL è un laser VCSEL a luce strutturata (SL), che calcola la distanza, la forma e altre informazioni dell'oggetto analizzando la deformazione del punto luminoso riflesso dell'oggetto illuminato. I campi di applicazione includono riconoscimento facciale, AR/VR, ecc.
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