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Ventajas y clasificación del diodo láser VCSEL.

2021-11-24
El nombre completo de VCESL es una superficie de cavidad vertical que emite láser, que es una estructura de láser semiconductor en la que se forma una cavidad resonante óptica en la dirección perpendicular a la oblea epitaxial semiconductora y el rayo láser emitido es perpendicular a la superficie del sustrato. En comparación con los LED y los láseres de emisión de bordes EEL, los VCSEL son superiores en términos de precisión, miniaturización, bajo consumo de energía y confiabilidad.

Ventajas del producto
Comparado con el desempeño de otrosláseres semiconductores, las ventajas de VCSEL son las siguientes:
1. El haz de salida es circular, tiene un pequeño ángulo de divergencia, es fácil de acoplar con fibras ópticas y otroscomponentes ópticosy tiene alta eficiencia.
2. Puede realizar modulación de alta velocidad y se puede aplicar a sistemas de comunicación de fibra óptica de alta velocidad y larga distancia.
3. El área activa es de tamaño pequeño y es fácil lograr un modo longitudinal único y una operación de umbral bajo.
4. La eficiencia de conversión electroóptica puede ser superior al 50% y la vida útil esperada es de 100.000 horas o más.
5. Fácil de realizar una matriz bidimensional, se aplica a un sistema de procesamiento lógico óptico paralelo, se realiza un procesamiento de datos de alta velocidad y gran capacidad, y se puede aplicar a dispositivos de alta potencia.
6. El chip se puede probar antes de empaquetar el dispositivo y el producto se puede examinar, lo que reduce en gran medida el costo del producto.
7. Se puede aplicar a circuitos integrados ópticos laminados y también se puede utilizar micro-maquinaria y otras tecnologías.

Clasificación
1. Clasificados según estructura
Los dispositivos VCSEL se dividen en estructura de emisión superior y estructura de emisión inferior según su estructura.
La estructura de emisión superior se cultiva en un sustrato de GaAs de tipo n utilizando tecnología MOCVD, utilizando DBR como un espejo de cavidad láser, y la región activa del pozo cuántico se intercala entre n-DBR y p-DBR.
La estructura de emisión del fondo se utiliza generalmente para producir la banda de 976-1064 nm. El sustrato generalmente se adelgaza a menos de 150 µm para reducir la pérdida de absorción del sustrato y luego se cultiva una capa de revestimiento antirreflectante para mejorar la calidad del rayo láser. Finalmente, el chip de ganancia se monta sobre el disipador de calor superior.
2. Clasificado por aplicación
VCSEL se puede dividir en serie PS, serie TOF, serie SL según la aplicación.
La serie PS VCSEL es un chip VCSEL de baja potencia que se puede utilizar en el campo de los sensores de proximidad para reemplazar las fuentes de luz LED tradicionales. Los campos de aplicación incluyen detección de distancias cortas, detección 3D, biomedicina, etc.
La serie TOF VCSEL puede restaurar la forma 3D de la fuente de luz a través de la tecnología de detección de tiempo de vuelo (D-TOF, i-TOF), y sus campos de aplicación incluyen reconocimiento facial, cámara auxiliar, lidar, AR / VR, etc.
La serie SL VCSEL es un láser VCSEL de luz estructurada (SL), que calcula la distancia, la forma y otra información del objeto analizando la deformación del punto de luz reflejada del objeto iluminado. Los campos de aplicación incluyen reconocimiento facial, AR / VR, etc.