VCESL의 정식 명칭은 수직 공동 표면 방출 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)로, 반도체 에피택셜 웨이퍼에 수직인 방향으로 광학 공명 공동이 형성되고, 방출되는 레이저 빔이 기판 표면에 수직인 반도체 레이저 구조이다. LED 및 모서리 방출 레이저 EEL과 비교하여 VCSEL은 정확성, 소형화, 낮은 전력 소비 및 신뢰성 측면에서 우수합니다.
제품 장점 다른 성능과 비교해서반도체 레이저, VCSEL의 장점은 다음과 같습니다. 1. 나가는 빔은 원형이고 발산 각도가 작으며 광섬유 및 기타와 결합하기 쉽습니다.광학 부품, 효율성이 높습니다. 2. 고속 변조를 구현할 수 있으며 장거리, 고속 광섬유 통신 시스템에 적용할 수 있습니다. 3. 활성 영역의 크기가 작고 단일 세로 모드와 낮은 임계값 작동을 쉽게 달성할 수 있습니다. 4. 전기광학 변환 효율은 50% 이상일 수 있으며 예상 작업 수명은 100,000시간 이상입니다. 5. 2차원 배열 구현이 용이하고, 병렬 광논리 처리 시스템에 적용하며, 고속, 대용량 데이터 처리를 구현하고, 고전력 장치에 적용할 수 있습니다. 6. 장치를 포장하기 전에 칩을 테스트할 수 있으며 제품을 스크리닝할 수 있으므로 제품 비용이 크게 절감됩니다. 7. 적층형 광집적회로에 적용할 수 있으며, 미세기계 및 기타 기술도 사용할 수 있다.
분류 1. 구조에 따른 분류 VCSEL 소자는 구조에 따라 상부 발광형 구조와 하부 발광형 구조로 구분됩니다. 상부 방출 구조는 DBR을 레이저 캐비티 미러로 사용하는 MOCVD 기술을 사용하여 n형 GaAs 기판 위에 성장되었으며, 양자 우물 활성 영역은 n-DBR과 p-DBR 사이에 끼워져 있습니다. 하단 방출 구조는 일반적으로 976-1064nm 대역을 생성하는 데 사용됩니다. 일반적으로 기판의 흡수 손실을 줄이기 위해 기판을 150μm 미만으로 얇게 만든 다음 반사 방지 코팅 층을 성장시켜 레이저 빔의 품질을 향상시킵니다. 마지막으로 게인 칩은 방열판 상부에 장착됩니다. 2. 용도별 분류 VCSEL은 용도에 따라 PS 시리즈, TOF 시리즈, SL 시리즈로 나눌 수 있습니다. PS 시리즈 VCSEL은 근접 센서 분야에서 기존 LED 광원을 대체하는 데 사용할 수 있는 저전력 VCSEL 칩입니다. 응용 분야로는 근거리 센싱, 3D 센싱, 바이오의학 등이 있습니다. TOF 시리즈 VCSEL은 Time-of-Flight Sensing 기술(D-TOF, i-TOF)을 통해 광원의 3차원 형상을 복원할 수 있으며, 적용 분야로는 얼굴 인식, 보조 카메라, LiDAR, AR/VR 등이 있습니다. SL 시리즈 VCSEL은 구조화광(SL) VCSEL 레이저로, 조명된 물체의 반사된 광점의 변형을 분석하여 물체의 거리, 모양 및 기타 정보를 계산합니다. 적용분야로는 얼굴인식, AR/VR 등이 있습니다.
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