Descripció
El làser d'emissió de superfície de cavitat vertical (VCSEL) és un làser semiconductor la direcció d'emissió del làser és perpendicular al pla d'unió PN i el pla de la cavitat ressonant és paral·lel al pla d'unió PN. És un tipus de làser d'emissió superficial. La llum del làser que emet la vora EEL s'emet horitzontalment des de la vora del xip. En comparació amb EEL, VCSEL té un procés de producció més econòmic i una resposta més ràpida, de manera que ha substituït els làsers tradicionals amb emissió de vora en cada cop més aplicacions.
Els VCSEL, o làsers d'emissió de superfície de cavitat vertical, són un tipus de díode làser semiconductor que emet llum en una direcció vertical perpendicular al pla del xip. S'utilitzen àmpliament en diverses aplicacions com ara comunicacions òptiques, detecció i emmagatzematge de dades, entre d'altres. Tanmateix, abans que aquests VCSEL es puguin utilitzar en aquestes aplicacions, requereixen una sèrie de proves per determinar els seus paràmetres i garantir la seva fiabilitat.
aplicació:
Amb el desenvolupament de l'optoelectrònica i la tecnologia de la informació, especialment després de les actualitzacions d'equips i les millores de processos, VCSEL ha avançat molt tant en el rendiment com en l'aplicació. A causa dels seus avantatges, com ara un corrent de llindar baix, una longitud d'ona de funcionament estable, una bona qualitat del feix i una integració senzilla unidimensional i bidimensional, VCSEL s'ha utilitzat àmpliament en comunicacions òptiques, pantalles làser, emmagatzematge òptic, electrònica de consum i altres camps.
Estructura:
El làser d'emissió de superfície de cavitat vertical (VCSEL) té una estructura de semiconductors complexa, però la seva estructura d'embalatge és generalment més senzilla. A diferència dels díodes làser d'emissió de vores, EEL s'ha de tallar en barres per detectar si és bo o no, mentre que VCSEL pot detectar el xip abans d'envasar i filtrar el producte, reduint molt el cost del risc del producte. Hi ha tres processos d'inspecció en el procés de producció de VCSEL, i els tres processos requereixen una font de corrent de pols per provar el dispositiu. Una solució de prova ràpida, flexible i d'alta precisió és crucial per reduir el cost de les proves.
Els dispositius VCSEL s'utilitzen àmpliament en el reconeixement facial 3D i la detecció de distància. Quan s'utilitzen matrius VCSEL en mòduls TOF, especialment sistemes dTOF com LiDAR, la potència màxima, el corrent de funcionament, la tensió de funcionament, l'eficiència de conversió, les característiques òptiques de camp proper i llunyà de VCSEL en condicions de pols estrets són molt importants per als proveïdors de xips. , proveïdors de serveis d'embalatge, integradors de mòduls, etc.
Matrius VCSEL i VCSEL, inclosos els paràmetres tècnics de rendiment elèctric clau de diverses proves estàndard de díodes làser, com ara caiguda de tensió directa del díode làser (VF), prova de punt KinK/prova de linealitat (dL/dI), corrent llindar (lth), potència òptica de sortida (Po) i eficiència de talús (Es).
Les proves LIV són una manera ràpida i senzilla de determinar els paràmetres clau de rendiment dels VCSEL. Combina dues corbes de mesura en un gràfic. La corba L/I mostra la dependència de la intensitat de la llum del làser del corrent de funcionament i s'utilitza per determinar el punt de funcionament i el corrent llindar. La corba V/I mostra la tensió aplicada al làser en funció del corrent de funcionament. Mitjançant les proves LIV (intensitat de llum-intensitat-tensió de llum), es poden avaluar la majoria de les característiques dels paràmetres elèctrics i la potència òptica de sortida òptima de VCSEL.
Com més estreta sigui l'amplada del pols làser emesa pel radar, més gran serà la precisió d'abast; com més gran sigui la potència òptica màxima, generalment fins a 100 watts, més llarga serà la distància de prova. Per tant, és fonamental estudiar xips VCSEL de potència òptica d'alt pic amb un corrent d'injecció elevat. Els làsers d'alta potència generen calor intens quan s'alimenten amb polsos de corrent continu o amples, i els efectes especials del làser es veuen molt afectats per la temperatura. Els resultats de la prova amb polsos de corrent continu o amples no poden reflectir les característiques del dispositiu. Per tant, per mesurar el rendiment dels dispositius VCSEL en escenaris de treball reals, calen equips de prova amb capacitats de conducció i prova de microsegons o fins i tot nanosegons per provar-los, que no compleixen els instruments tradicionals de prova de corrent continu o de pols ample.
Paràmetres
1. Llindar de corrent: la intensitat mínima necessària per iniciar el làser.
2. Potència de sortida: La potència del raig làser emès des del VCSEL.
3. Longitud d'ona: El color del raig làser, que determina la freqüència de la llum que s'emet.
4. Amplada espectral: el rang de longituds d'ona emeses pel VCSEL a una potència de sortida determinada.
5. Ample de banda de modulació: la freqüència màxima a la qual el VCSEL pot modular la seva potència de sortida.
Proves
1. Corba LI: aquesta prova mesura les característiques de corrent versus potència de sortida dels VCSEL. S'utilitza per determinar el corrent llindar i per avaluar l'eficiència energètica del VCSEL a diferents nivells de potència.
2. Mesura espectral: s'utilitza un espectròmetre per mesurar les característiques espectrals del VCSEL, incloent la longitud d'ona i l'amplada espectral. Aquesta prova és important per determinar la compatibilitat del VCSEL amb altres components i sistemes òptics.
3. Anàlisi del diagrama d'ulls: aquesta prova mesura la qualitat del senyal òptic mitjançant l'anàlisi de la forma d'ona del senyal. S'utilitza per determinar l'amplada de banda de modulació i la taxa d'error de bits del VCSEL.
4. Proves de fiabilitat: Aquestes proves s'utilitzen per avaluar la fiabilitat a llarg termini dels VCSEL en diverses condicions de funcionament com ara temperatura, humitat i estrès. La prova de fiabilitat més habitual és la prova de cremada, on el VCSEL se sotmet a un envelliment accelerat per simular la vida útil del dispositiu.
En conclusió, els VCSEL són importants díodes làser semiconductors que requereixen una sèrie de proves per determinar els seus paràmetres i garantir la seva fiabilitat. Els paràmetres més crítics dels VCSEL inclouen el corrent llindar, la potència de sortida, la longitud d'ona, l'amplada espectral i l'amplada de banda de modulació, mentre que les proves més importants inclouen la mesura de la corba LI, la mesura espectral, l'anàlisi del diagrama d'ulls i les proves de fiabilitat. Aquestes proves asseguren que els VCSEL compleixen els requisits de rendiment i fiabilitat de diferents aplicacions.
Brandnew pot proporcionar el VCSEL en diferents paquets:
Paquet TO: els díodes làser VCSEL en una carcassa TO tancada hermèticament permeten un fàcil maneig del díode làser i són adequats per al funcionament en condicions ambientals exigents. Un díode Z addicional protegeix el díode làser dels danys a causa de les descàrregues electrostàtiques (ESD). Els VCSEL també se sotmeten a un burn-in per estabilitzar els làsers.
Paquet SMD: els díodes làser VCSEL estan dissenyats per muntar-se en superfície sobre una placa de circuit imprès (PCB) o un altre substrat electrònic. L'embalatge SMD permet una fàcil integració en sistemes electrònics, fent-los adequats per a una varietat d'aplicacions. BrandNew pot subministrar com ara paquets SMD 7060, 3535.
VCSEL DIE: També BrandNew pot subministrar matrius VCSEL als usuaris. Longitud d'ona: 638nm, 808nm, 850nm, 940nm; Potència: des del nivell de mW fins al nivell de kW
La nostra adreça
B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District Hangzhou Xina
Número de telèfon
0086-571-8898-7800
Correu electrònic
info@brandnew-china.com
