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什么是VCSEL？

VCSEL(Vertical-cavity surface-emitting laser),，即垂直腔面發(fā)射激光器,，是集高輸出功率和高轉(zhuǎn)換效率和高質(zhì)量光束等優(yōu)點(diǎn)于一身，相比于LED 和邊發(fā)射激光器EEL,，在精確度,、小型化、低功耗,、可靠性等角度全方面占優(yōu),。

VCSEL的結(jié)構(gòu)與原理

VCSEL 器件有兩種基本結(jié)構(gòu)，一種是頂發(fā)射結(jié)構(gòu)：采用MOCVD 技術(shù)在n 型GaAs 襯底上生長(zhǎng)而成,，以DBR 作為激光腔鏡,，量子阱有源區(qū)夾在n-DBR 和p-DBR 之間。另一種是底發(fā)射結(jié)構(gòu),，一般用于產(chǎn)生976-1064nm 波段,，通常將襯底減薄到150μm 以下以減少襯底吸收損耗，再生長(zhǎng)一層增透膜以提高激光光束質(zhì)量,，后將增益芯片安裝在熱沉上,。

VCSEL有哪些優(yōu)點(diǎn)？

VCSEL結(jié)構(gòu)*,，具有許多優(yōu)異的特性，如：

1. 體積??；
2. 閾值電流低，功耗低,；
3. 調(diào)制帶寬高,；
4. 圓形光束，易與光纖耦合,；
5. 在片測(cè)試,，降低測(cè)試成本；
6. 二維陣列排列,；
7. 成本低,，等等,。

VCSEL有哪些應(yīng)用？

VCSEL應(yīng)用非常廣泛,，如：

1. 數(shù)據(jù)通訊,；
2. 光傳感；
3. 面部識(shí)別,；
4. 激光打?。?/font>
5. 激光顯示,；
6. 激光照明,；
7. 汽車(chē)電子；
8. 激光加工,；
9. 消費(fèi)電子,；
10. 原子傳感；
11. 激光雷達(dá)等,。

PL系列窄脈沖電流源是普賽斯儀表針對(duì)大功率激光器（VCSEL激光器,、大功率LED、激光器陣列）LIV測(cè)試而研制的,，具有輸出電流脈沖窄,、輸出脈沖電流大、支持脈沖光功率檢測(cè)等功能,。輸出脈沖寬度最小可至100nS,，輸出最大脈沖電流30A。

VCSEL和其它半導(dǎo)體激光器性能對(duì)比

有源層體積極小,，從而可以獲得極低的工作閾值,；

波長(zhǎng)和閾值對(duì)溫度變化相對(duì)不太敏感；

腔長(zhǎng)量級(jí)與波長(zhǎng)相近,，可實(shí)現(xiàn)單縱模出射,；

可得到較大的馳豫振蕩頻率，從而實(shí)現(xiàn)較高的調(diào)制頻率,；

出射圓形光斑,，易于與光纖耦合；

封裝簡(jiǎn)易,，且可以形成二維激光陣列,；

預(yù)期工作壽命達(dá) 10 萬(wàn)小時(shí)及以上

VCSEL器件的主要應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)規(guī)模

消費(fèi)電子3D成像：VCSEL是消費(fèi)電子視覺(jué)成像、三礎(chǔ)元器件,。例如使用集成VCSEL的泛光照明器和紅外點(diǎn)陣投影器進(jìn)行3D人臉識(shí)別,；利用集成VCSEL的飛行時(shí)間（ToF）測(cè)距傳感器檢測(cè)人臉與手機(jī)屏幕的距離。

物聯(lián)網(wǎng)：VCSEL是物聯(lián)網(wǎng)的重要傳感器件,，預(yù)計(jì)2025年,，全球?qū)⒂袛?shù)十億設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng),。

數(shù)據(jù)中心/云計(jì)算：過(guò)去10年間，商業(yè)化大量生產(chǎn)的850nm VCSEL光連線方案,，數(shù)據(jù)傳輸率已經(jīng)提高到每通道25Gbit/s,，采用VCSEL陣列的平行光纖發(fā)射器產(chǎn)品更超過(guò)100Gbit/s。大力推進(jìn)了VCSEL用于數(shù)據(jù)中心與云計(jì)算的短距離的數(shù)據(jù)傳輸市場(chǎng),。預(yù)計(jì)2020年,，全球VCSEL數(shù)據(jù)通訊的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到100億美元。

自動(dòng)駕駛：VCSEL應(yīng)用于自動(dòng)駕駛中的車(chē)身通訊,、駕駛員防疲勞駕駛傳感器等,，預(yù)計(jì)到2030年，激光雷達(dá)的使用數(shù)量將超過(guò)3億枚,。