توضیحات
لیزر ساطع کننده سطح حفره عمودی (VCSEL) یک لیزر نیمه هادی است که جهت انتشار لیزر آن عمود بر صفحه اتصال PN و صفحه حفره تشدید آن موازی با صفحه اتصال PN است. این یک نوع لیزر ساطع کننده سطح است. نور لیزر ساطع کننده لبه EEL به صورت افقی از لبه تراشه ساطع می شود. در مقایسه با EEL، VCSEL فرآیند تولید مقرون به صرفه‌تر و پاسخ سریع‌تری دارد، بنابراین در کاربردهای بیشتر و بیشتر جایگزین لیزرهای ساطع کننده لبه‌های سنتی شده است.
VCSEL ها یا لیزرهای ساطع کننده سطح حفره عمودی، نوعی از دیودهای لیزر نیمه هادی هستند که نور را در جهت عمودی عمود بر صفحه تراشه ساطع می کنند. آنها به طور گسترده در برنامه های مختلف مانند ارتباطات نوری، سنجش و ذخیره سازی داده ها و غیره استفاده می شوند. با این حال، قبل از اینکه این VCSEL ها بتوانند در این برنامه ها استفاده شوند، به یک سری آزمایش برای تعیین پارامترهای آنها و اطمینان از قابلیت اطمینان آنها نیاز دارند.
کاربرد:
با توسعه اپتوالکترونیک و فناوری اطلاعات، به ویژه پس از ارتقاء تجهیزات و بهبود فرآیند، VCSEL پیشرفت زیادی در عملکرد و کاربرد داشته است. VCSEL به دلیل مزایایی مانند جریان آستانه پایین، طول موج عملیاتی پایدار، کیفیت پرتو خوب و ادغام آسان یک بعدی و دو بعدی، به طور گسترده در ارتباطات نوری، نمایشگرهای لیزری، ذخیره سازی نوری، لوازم الکترونیکی مصرفی و سایر زمینه ها استفاده شده است.
ساختار:
لیزر ساطع کننده سطح حفره عمودی (VCSEL) ساختار نیمه هادی پیچیده ای دارد، اما ساختار بسته بندی آن به طور کلی ساده تر است. بر خلاف دیودهای لیزری لبه‌تابنده، EEL باید به میله‌هایی تقسیم شود تا تشخیص دهد خوب است یا نه، در حالی که VCSEL می‌تواند تراشه را قبل از بسته‌بندی تشخیص دهد و محصول را غربال کند و هزینه‌های ریسک محصول را تا حد زیادی کاهش دهد. در فرآیند تولید VCSEL سه فرآیند بازرسی وجود دارد و هر سه فرآیند برای آزمایش دستگاه نیاز به منبع جریان پالس دارند. یک راه حل تست سریع، انعطاف پذیر و با دقت بالا برای کاهش هزینه آزمایش بسیار مهم است.
دستگاه های VCSEL به طور گسترده در تشخیص چهره سه بعدی و سنجش فاصله استفاده می شود. هنگامی که آرایه های VCSEL در ماژول های TOF، به ویژه سیستم های dTOF مانند LiDAR استفاده می شود، قدرت پیک، جریان عملیاتی، ولتاژ عملیاتی، راندمان تبدیل، ویژگی های نوری میدان نزدیک و میدان دور VCSEL در شرایط پالس باریک برای تامین کنندگان تراشه بسیار مهم است. ، ارائه دهندگان خدمات بسته بندی، ادغام کننده های ماژول و غیره
آرایه‌های VCSEL و VCSEL، از جمله پارامترهای فنی کلیدی عملکرد الکتریکی تست‌های استاندارد دیود لیزری مختلف، مانند افت ولتاژ رو به جلو دیود لیزر (VF)، آزمون نقطه کین/آزمایش خطی (dL/dI)، جریان آستانه (lth)، توان نوری خروجی (Po) و راندمان شیب (Es).
تست LIV یک راه سریع و آسان برای تعیین پارامترهای عملکرد کلیدی VCSEL است. این دو منحنی اندازه گیری را در یک نمودار ترکیب می کند. منحنی L/I وابستگی شدت نور لیزر را به جریان عامل نشان می دهد و برای تعیین نقطه عملیاتی و جریان آستانه استفاده می شود. منحنی V/I ولتاژ اعمال شده به لیزر را به عنوان تابعی از جریان عملیاتی نشان می دهد. از طریق آزمایش LIV (شدت نور-جریان-ولتاژ)، اکثر ویژگی های پارامتر الکتریکی و توان نوری خروجی بهینه VCSEL قابل ارزیابی است.
هرچه عرض پالس لیزر خروجی توسط رادار باریکتر باشد، دقت محدوده بالاتر است. هرچه اوج قدرت نوری بیشتر باشد، به طور کلی تا 100 وات، فاصله آزمایش طولانی تر است. بنابراین، مطالعه تراشه های VCSEL با قدرت نوری بالا با جریان تزریق بالا بسیار مهم است. لیزرهای پرقدرت با استفاده از پالس های DC یا گسترده گرمای شدید تولید می کنند و جلوه های ویژه لیزر به شدت تحت تأثیر دما قرار می گیرند. نتایج آزمایش تحت پالس های DC یا گسترده نمی تواند ویژگی های دستگاه را منعکس کند. بنابراین، برای اندازه گیری عملکرد دستگاه های VCSEL در سناریوهای کاری واقعی، تجهیزات آزمایشی با قابلیت رانندگی و تست میکروثانیه یا حتی نانوثانیه برای آزمایش آنها مورد نیاز است که توسط دستگاه های آزمایش DC سنتی یا پالس گسترده برآورده نمی شود.
پارامترها
1. جریان آستانه: حداقل جریان مورد نیاز برای شروع لیزر.
2. توان خروجی: توان پرتو لیزر ساطع شده از VCSEL.
3. طول موج: رنگ پرتو لیزر که فرکانس نور ساطع شده را تعیین می کند.
4. عرض طیفی: محدوده طول موج هایی که توسط VCSEL در یک توان خروجی معین ساطع می شود.
5. پهنای باند مدولاسیون: حداکثر فرکانسی که VCSEL می تواند توان خروجی خود را در آن تعدیل کند.
تست ها
1. منحنی LI: این تست ویژگی های جریان در مقابل توان خروجی VCSEL ها را اندازه گیری می کند. برای تعیین جریان آستانه و ارزیابی بازده توان VCSEL در سطوح مختلف توان استفاده می شود.
2. اندازه گیری طیفی: یک طیف سنج برای اندازه گیری ویژگی های طیفی VCSEL از جمله طول موج و عرض طیفی استفاده می شود. این تست برای تعیین سازگاری VCSEL با سایر اجزا و سیستم های نوری مهم است.
3. تجزیه و تحلیل نمودار چشمی: این تست کیفیت سیگنال نوری را با تجزیه و تحلیل شکل موج سیگنال اندازه گیری می کند. برای تعیین پهنای باند مدولاسیون و نرخ خطای بیت VCSEL استفاده می شود.
4. تست های قابلیت اطمینان: این تست ها برای ارزیابی قابلیت اطمینان طولانی مدت VCSEL ها تحت شرایط مختلف عملیاتی مانند دما، رطوبت و تنش استفاده می شوند. رایج ترین تست قابلیت اطمینان، تست سوختگی است، که در آن VCSEL برای شبیه سازی طول عمر دستگاه در معرض پیری سریع قرار می گیرد.
در نتیجه، VCSEL ها دیودهای لیزر نیمه هادی مهمی هستند که برای تعیین پارامترهای خود و اطمینان از قابلیت اطمینان آنها به یک سری آزمایش نیاز دارند. مهم ترین پارامترهای VCSEL شامل جریان آستانه، توان خروجی، طول موج، عرض طیفی و پهنای باند مدولاسیون است، در حالی که مهم ترین تست ها شامل اندازه گیری منحنی LI، اندازه گیری طیفی، تجزیه و تحلیل نمودار چشمی و تست های قابلیت اطمینان است. این تست‌ها تضمین می‌کنند که VCSELها الزامات عملکرد و قابلیت اطمینان برنامه‌های مختلف را برآورده می‌کنند.
Brandnew می تواند VCSEL را در بسته های مختلف ارائه دهد:
بسته بندی TO: دیودهای لیزر VCSEL در یک محفظه TO مهر و موم شده هرمتیک، امکان جابجایی آسان با دیود لیزر را فراهم می کند و برای عملکرد در شرایط محیطی سخت مناسب هستند. یک دیود Z اضافی از دیود لیزر در برابر آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک (ESD) محافظت می کند. VCSELها همچنین برای تثبیت لیزرها دچار سوختگی می شوند.
بسته SMD: دیودهای لیزر VCSEL برای نصب سطحی روی برد مدار چاپی (PCB) یا یک بستر الکترونیکی دیگر طراحی شده اند. بسته بندی SMD امکان ادغام آسان در سیستم های الکترونیکی را فراهم می کند و آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می کند. BrandNew می تواند مانند بسته SMD 7060، 3535 عرضه کند.
VCSEL DIE: همچنین BrandNew می تواند قالب VCSEL را برای کاربران عرضه کند. طول موج: 638 نانومتر، 808 نانومتر، 850 نانومتر، 940 نانومتر؛ توان: از سطح میلی وات تا سطح کیلووات
آدرس ما
ب-1508 عمارت رویدینگ، خیابان ژنهوا شماره 200، منطقه شیهو هانگژو چین
شماره تلفن
0086-571-8898-7800
ایمیل
info@brandnew-china.com
