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更新時(shí)間：2025-01-23 21:00:07
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垂直腔面發(fā)射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser），簡稱VCSEL,是一種半導(dǎo)體激光器，其激光垂直于頂面射出。以砷化鎵半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)研制，不同于LED（發(fā)光二極管）和LD（激光二極管）。結(jié)構(gòu)由鏡面，有源層和金屬接觸層組成。兩個(gè)發(fā)射鏡分別為P型，N型布拉格發(fā)射器。有源區(qū)有量子肼組成，在P型DBR外表面制作金屬接觸層，形成歐姆接觸，并在P型DBR上制作一個(gè)圓形出口，輸出激光。它具有較小的遠(yuǎn)場發(fā)散角，發(fā)散角光束窄且圓；并且閾值電流低，調(diào)制頻率高，能達(dá)到300KHz。通過改變激光電流跟溫度可以實(shí)現(xiàn)波長調(diào)諧。內(nèi)置TEC和PD的包裝，它專為高速光纖通信而設(shè)計(jì)。
● 7 Pin 小尺寸
● 非球面透鏡帽
● 集成TEC控制溫度穩(wěn)定
● 輸出功率1.6mW
● 單模，可以通過C-L波段
● 具有寬譜調(diào)諧范圍：>8nm
● 快速波長調(diào)諧（~100KHz）
VCSEL激光的產(chǎn)生主要由三部分組成，即激光工作物質(zhì)、泵浦源和光學(xué)諧振腔。利用泵浦源對(duì)工作物質(zhì)進(jìn)行激勵(lì)，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，發(fā)出激光。在通過底部和頂部反射鏡組成的諧振腔，在激光腔內(nèi)放大振蕩，并從頂部反射鏡輸出，輸出的光線只集中在中間不帶有氧化層的部分輸出，形成了垂直腔面的激光發(fā)射，從而得到穩(wěn)定，持續(xù)，有一定功率的高質(zhì)量激光。
● TDLAS 測(cè)量氣體系統(tǒng)
● 人臉識(shí)別
● 激光雷達(dá)
● 數(shù)據(jù)中心，云計(jì)算
條件：P=20°C，IO P=2.0mA，除非另有說明(P=芯片背面溫度，由TEC控制)
參數(shù) | 符號(hào) | 值 | 單位 | ||
Min | 典型 | Max | |||
光輸出峰值功率@25 C | P | 1.0 | 1.6 | mW | |
工作偏置電流 | Iop | 0 | 18 | 25 | mA |
工作溫度范圍 | Top | -40 | 25 | 85 | °C |
閾值電流 | Ith | 8 | 12 | mA | |
斜率效率(CW，Tc=25°C) | Se | 0.14 | 0.18 | mW/mA | |
激光驅(qū)動(dòng)電壓 | VCC | 0 | 1.5 | 2.5 | V |
阻力 | RS | 50 | Ω | ||
中心波長 請(qǐng)?jiān)谟嗁弳沃凶⒚魉璧闹行牟ㄩL。 | Δλ | 1525 | 1575 | nm | |
保證調(diào)諧范圍 施加正電壓會(huì)降低峰值波長。 | λ | 8 | 10 | nm | |
大頻率調(diào)諧響應(yīng) | fmax | 100 | 200 | - | KHz |
側(cè)模抑制比 | SMSR | 30 | 40 | dB | |
線寬(-3dB半高寬)，連續(xù)偏壓=IOP | σ | 300 | MHz | ||
相對(duì)強(qiáng)度噪聲 | RIN | -128 | dB/Hz | ||
調(diào)諧電壓 | Vture | 0 | Test Sheet | Test Sheet | V |
調(diào)諧電流 | Itune | 0 | - | 100 | μA |
Tec電壓 | VTEC | 0.35 | 1.5 | V | |
Tec電流 | ITEC | 0.05 | 0.6 | A | |
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
我們對(duì)于VCSEL激光器進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量了VCSEL激光器的電壓，電流與波長的關(guān)系，以及頻率的關(guān)系。
VCSEL光譜圖 VCSEL激光器測(cè)量底座
1、電壓與波長的關(guān)系
我們給激光器加載4-18V的電壓，每2V電壓增加一個(gè)點(diǎn)，測(cè)量如上圖數(shù)據(jù)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著電壓的增加，波長隨著減小，減小了8nm左右，呈現(xiàn)負(fù)向接近線性曲線。
2、電流與波長的關(guān)系
我們保持電壓恒定，電流調(diào)節(jié)，從13到25mA,每3mA測(cè)試一次，發(fā)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)，波長大小變化比較大，且呈現(xiàn)一個(gè)正向線性曲線。
3、加載不同頻率的變化
加載5V電壓，20KHz頻率波形
加載5V電壓，40KHz頻率波形
加載5V電壓，60KHz頻率波形
加載5V電壓，80KHz頻率波形
加載5V電壓，100KHz頻率波形
加載5V電壓，120KHz頻率波形
加載5V電壓，140KHz頻率波形
固定給5V電壓，調(diào)整頻率值，得到以上圖形，我們的調(diào)制頻率很高，可以攜帶更多的信息，響應(yīng)速度更快。
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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