Περιγραφή
Το λέιζερ εκπομπής κάθετης επιφάνειας κοιλότητας (VCSEL) είναι ένα λέιζερ ημιαγωγών του οποίου η κατεύθυνση εκπομπής λέιζερ είναι κάθετη στο επίπεδο διασταύρωσης PN και του οποίου το επίπεδο συντονιστικής κοιλότητας είναι παράλληλο με το επίπεδο σύνδεσης PN. Είναι ένας τύπος λέιζερ που εκπέμπει επιφάνεια. Το φως του λέιζερ που εκπέμπει άκρη EEL εκπέμπεται οριζόντια από την άκρη του τσιπ. Σε σύγκριση με το EEL, το VCSEL έχει πιο οικονομική διαδικασία παραγωγής και ταχύτερη απόκριση, επομένως έχει αντικαταστήσει τα παραδοσιακά λέιζερ εκπομπής ακμών σε όλο και περισσότερες εφαρμογές.
Τα VCSEL, ή τα λέιζερ που εκπέμπουν επιφάνεια κάθετης κοιλότητας, είναι ένας τύπος διόδου λέιζερ ημιαγωγών που εκπέμπει φως σε κατακόρυφη διεύθυνση κάθετη στο επίπεδο του τσιπ. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες εφαρμογές, όπως οπτικές επικοινωνίες, ανίχνευση και αποθήκευση δεδομένων, μεταξύ άλλων. Ωστόσο, προτού αυτά τα VCSEL μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αυτές τις εφαρμογές, απαιτούν μια σειρά δοκιμών για τον προσδιορισμό των παραμέτρων τους και τη διασφάλιση της αξιοπιστίας τους.
εφαρμογή:
Με την ανάπτυξη της οπτοηλεκτρονικής και της τεχνολογίας πληροφοριών, ειδικά μετά από αναβαθμίσεις εξοπλισμού και βελτιώσεις διαδικασιών, η VCSEL έχει σημειώσει μεγάλη πρόοδο τόσο στην απόδοση όσο και στην εφαρμογή. Λόγω των πλεονεκτημάτων του όπως το χαμηλό ρεύμα κατωφλίου, το σταθερό μήκος κύματος λειτουργίας, η καλή ποιότητα δέσμης και η εύκολη μονοδιάστατη και δισδιάστατη ενσωμάτωση, το VCSEL έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε οπτικές επικοινωνίες, οθόνες λέιζερ, οπτική αποθήκευση, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και άλλα πεδία.
Δομή:
Το λέιζερ εκπομπής επιφανειών κάθετης κοιλότητας (VCSEL) έχει μια σύνθετη δομή ημιαγωγών, αλλά η δομή συσκευασίας του είναι γενικά απλούστερη. Σε αντίθεση με τις διόδους λέιζερ που εκπέμπουν άκρη, το EEL πρέπει να κοπεί σε ράβδους για να ανιχνεύσει αν είναι καλό ή όχι, ενώ το VCSEL μπορεί να εντοπίσει το τσιπ πριν από τη συσκευασία και να ελέγξει το προϊόν, μειώνοντας σημαντικά το κόστος κινδύνου του προϊόντος. Υπάρχουν τρεις διαδικασίες επιθεώρησης στη διαδικασία παραγωγής VCSEL και και οι τρεις διαδικασίες απαιτούν μια πηγή ρεύματος παλμού για τη δοκιμή της συσκευής. Μια γρήγορη, ευέλικτη και υψηλής ακρίβειας λύση δοκιμής είναι ζωτικής σημασίας για τη μείωση του κόστους των δοκιμών.
Οι συσκευές VCSEL χρησιμοποιούνται ευρέως στην τρισδιάστατη αναγνώριση προσώπου και στην ανίχνευση απόστασης. Όταν χρησιμοποιούνται συστοιχίες VCSEL σε μονάδες TOF, ειδικά συστήματα dTOF όπως το LiDAR, η ισχύς αιχμής, το ρεύμα λειτουργίας, η τάση λειτουργίας, η απόδοση μετατροπής, τα οπτικά χαρακτηριστικά κοντινού και μακριού πεδίου του VCSEL σε συνθήκες στενού παλμού είναι πολύ σημαντικά για τους προμηθευτές τσιπ , πάροχοι υπηρεσιών συσκευασίας, ενοποιητές μονάδων κ.λπ.
Συστοιχίες VCSEL και VCSEL, συμπεριλαμβανομένων των βασικών τεχνικών παραμέτρων ηλεκτρικής απόδοσης διαφόρων τυπικών δοκιμών διόδων λέιζερ, όπως πτώση τάσης διόδου λέιζερ (VF), δοκιμή σημείου KinK/δοκιμή γραμμικότητας (dL/dI), ρεύμα κατωφλίου (lth), οπτική ισχύς εξόδου (Po) και απόδοση κλίσης (Es).
Η δοκιμή LIV είναι ένας γρήγορος και εύκολος τρόπος για τον προσδιορισμό των βασικών παραμέτρων απόδοσης των VCSEL. Συνδυάζει δύο καμπύλες μέτρησης σε ένα γράφημα. Η καμπύλη L/I δείχνει την εξάρτηση της έντασης φωτός του λέιζερ από το ρεύμα λειτουργίας και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του σημείου λειτουργίας και του ρεύματος κατωφλίου. Η καμπύλη V/I δείχνει την τάση που εφαρμόζεται στο λέιζερ ως συνάρτηση του ρεύματος λειτουργίας. Μέσω της δοκιμής LIV (ένταση φωτός-ρεύμα-τάση), μπορούν να αξιολογηθούν τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά ηλεκτρικών παραμέτρων και η βέλτιστη οπτική ισχύς εξόδου του VCSEL.
Όσο πιο στενό είναι το πλάτος εξόδου του παλμού λέιζερ από το ραντάρ, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια εμβέλειας. Όσο μεγαλύτερη είναι η μέγιστη οπτική ισχύς, γενικά έως 100 watt, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση δοκιμής. Ως εκ τούτου, είναι κρίσιμο να μελετηθούν τσιπ VCSEL οπτικής ισχύος υψηλής αιχμής με υψηλό ρεύμα έγχυσης. Τα λέιζερ υψηλής ισχύος παράγουν σοβαρή θερμότητα όταν τροφοδοτούνται από DC ή ευρείες παλμούς και τα ειδικά εφέ λέιζερ επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία. Τα αποτελέσματα της δοκιμής υπό DC ή ευρείες παλμούς δεν μπορούν να αντικατοπτρίζουν τα χαρακτηριστικά της συσκευής. Επομένως, για να μετρηθεί η απόδοση των συσκευών VCSEL σε πραγματικά σενάρια εργασίας, απαιτείται εξοπλισμός δοκιμής με δυνατότητες οδήγησης και δοκιμής μικροδευτερόλεπτων ή ακόμα και νανοδευτερόλεπτων, κάτι που δεν ικανοποιείται από τα παραδοσιακά όργανα δοκιμής DC ή ευρείες παλμούς.
Παράμετροι
1. Ρεύμα κατωφλίου: Το ελάχιστο ρεύμα που απαιτείται για την έναρξη του lasing.
2. Ισχύς εξόδου: Η ισχύς της δέσμης λέιζερ που εκπέμπεται από το VCSEL.
3. Μήκος κύματος: Το χρώμα της δέσμης λέιζερ, που καθορίζει τη συχνότητα του φωτός που εκπέμπεται.
4. Φασματικό πλάτος: Το εύρος των μηκών κύματος που εκπέμπεται από το VCSEL σε μια δεδομένη ισχύ εξόδου.
5. Εύρος ζώνης διαμόρφωσης: Η μέγιστη συχνότητα στην οποία το VCSEL μπορεί να διαμορφώσει την ισχύ εξόδου του.
Δοκιμές
1. Καμπύλη LI: Αυτή η δοκιμή μετρά τα χαρακτηριστικά ρεύματος έναντι ισχύος εξόδου των VCSEL. Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του ρεύματος κατωφλίου και για την αξιολόγηση της απόδοσης ισχύος του VCSEL σε διαφορετικά επίπεδα ισχύος.
2. Φασματική μέτρηση: Χρησιμοποιείται φασματόμετρο για τη μέτρηση των φασματικών χαρακτηριστικών του VCSEL, συμπεριλαμβανομένου του μήκους κύματος και του φασματικού πλάτους. Αυτή η δοκιμή είναι σημαντική για τον προσδιορισμό της συμβατότητας του VCSEL με άλλα οπτικά εξαρτήματα και συστήματα.
3. Ανάλυση οφθαλμικού διαγράμματος: Αυτή η δοκιμή μετρά την ποιότητα του οπτικού σήματος αναλύοντας την κυματομορφή του σήματος. Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του εύρους ζώνης διαμόρφωσης και του ποσοστού σφάλματος bit του VCSEL.
4. Δοκιμές αξιοπιστίας: Αυτές οι δοκιμές χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της μακροπρόθεσμης αξιοπιστίας των VCSEL υπό διάφορες συνθήκες λειτουργίας, όπως θερμοκρασία, υγρασία και καταπόνηση. Η πιο κοινή δοκιμή αξιοπιστίας είναι η δοκιμή καύσης, όπου το VCSEL υποβάλλεται σε επιταχυνόμενη γήρανση για να προσομοιωθεί η διάρκεια ζωής της συσκευής.
Συμπερασματικά, τα VCSEL είναι σημαντικές διόδους λέιζερ ημιαγωγών που απαιτούν μια σειρά δοκιμών για τον προσδιορισμό των παραμέτρων τους και τη διασφάλιση της αξιοπιστίας τους. Οι πιο κρίσιμες παράμετροι των VCSEL περιλαμβάνουν ρεύμα κατωφλίου, ισχύ εξόδου, μήκος κύματος, φασματικό πλάτος και εύρος ζώνης διαμόρφωσης, ενώ οι πιο σημαντικές δοκιμές περιλαμβάνουν μέτρηση καμπύλης LI, φασματική μέτρηση, ανάλυση οφθαλμικού διαγράμματος και δοκιμές αξιοπιστίας. Αυτές οι δοκιμές διασφαλίζουν ότι τα VCSEL πληρούν τις απαιτήσεις απόδοσης και αξιοπιστίας διαφορετικών εφαρμογών.
Το Brandnew μπορεί να παρέχει το VCSEL σε διαφορετικά πακέτα:
ΠΡΟΣ συσκευασία: Οι δίοδοι λέιζερ VCSEL σε ερμητικά σφραγισμένο περίβλημα TO επιτρέπουν τον εύκολο χειρισμό της διόδου λέιζερ και είναι κατάλληλες για λειτουργία σε απαιτητικές συνθήκες περιβάλλοντος. Μια πρόσθετη δίοδος Z προστατεύει τη δίοδο λέιζερ από ζημιά λόγω ηλεκτροστατικής εκφόρτισης (ESD). Τα VCSEL υφίστανται επίσης καύση για να σταθεροποιηθούν τα λέιζερ.
Πακέτο SMD: Οι δίοδοι λέιζερ VCSEL έχουν σχεδιαστεί για να τοποθετούνται στην επιφάνεια σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) ή σε άλλο ηλεκτρονικό υπόστρωμα. Η συσκευασία SMD επιτρέπει την εύκολη ενσωμάτωση σε ηλεκτρονικά συστήματα, καθιστώντας τα κατάλληλα για ποικίλες εφαρμογές. Το BrandNew μπορεί να παρέχει π.χ. πακέτο SMD 7060, 3535.
VCSEL DIE: Επίσης το BrandNew μπορεί να παρέχει μήτρα VCSEL για τους χρήστες. Μήκος κύματος: 638nm, 808nm, 850nm, 940nm; Ισχύς: Από επίπεδο mW έως επίπεδο kW
Η διεύθυνσή μας
B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District Hangzhou China
Αριθμός τηλεφώνου
0086-571-8898-7800
info@brandnew-china.com
