คำอธิบาย
เลเซอร์เปล่งพื้นผิวช่องแนวตั้ง (VCSEL) เป็นเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีทิศทางการปล่อยเลเซอร์ตั้งฉากกับระนาบจุดเชื่อมต่อ PN และมีระนาบช่องสะท้อนเรโซแนนซ์ขนานกับระนาบจุดเชื่อมต่อ PN เป็นเลเซอร์เปล่งแสงที่พื้นผิวชนิดหนึ่ง แสงเลเซอร์เปล่งขอบ EEL จะถูกปล่อยออกมาในแนวนอนจากขอบของชิป เมื่อเปรียบเทียบกับ EEL แล้ว VCSEL มีกระบวนการผลิตที่ประหยัดกว่าและการตอบสนองที่เร็วกว่า ดังนั้นจึงได้เข้ามาแทนที่เลเซอร์เปล่งแสงที่ขอบแบบเดิมในการใช้งานที่เพิ่มมากขึ้น
VCSEL หรือเลเซอร์เปล่งแสงที่พื้นผิวช่องแนวตั้งเป็นเลเซอร์ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ชนิดหนึ่งที่ปล่อยแสงในทิศทางแนวตั้งตั้งฉากกับระนาบของชิป มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานต่างๆ เช่น การสื่อสารด้วยแสง การตรวจจับ และการจัดเก็บข้อมูล และอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะสามารถใช้ VCSEL เหล่านี้ในการใช้งานเหล่านี้ได้ จำเป็นต้องมีชุดการทดสอบเพื่อกำหนดพารามิเตอร์และรับประกันความน่าเชื่อถือ
แอปพลิเคชัน:
ด้วยการพัฒนาออปโตอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีสารสนเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการอัพเกรดอุปกรณ์และปรับปรุงกระบวนการ VCSEL มีความก้าวหน้าอย่างมากทั้งในด้านประสิทธิภาพและการใช้งาน เนื่องจากข้อดีต่างๆ เช่น กระแสไฟฟ้าที่เกณฑ์ต่ำ ความยาวคลื่นในการทำงานที่เสถียร คุณภาพลำแสงที่ดี และการผสานรวมแบบหนึ่งมิติและสองมิติที่ง่ายดาย VCSEL จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารด้วยแสง จอแสดงผลเลเซอร์ การจัดเก็บข้อมูลด้วยแสง เครื่องใช้ไฟฟ้า และสาขาอื่นๆ
โครงสร้าง:
เลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวช่องแนวตั้ง (VCSEL) มีโครงสร้างเซมิคอนดักเตอร์ที่ซับซ้อน แต่โดยทั่วไปแล้วโครงสร้างบรรจุภัณฑ์จะง่ายกว่า ต่างจากไดโอดเลเซอร์เปล่งแสงที่ขอบตรง EEL จำเป็นต้องแยกเป็นแท่งเพื่อตรวจสอบว่าดีหรือไม่ ในขณะที่ VCSEL สามารถตรวจจับชิปก่อนบรรจุภัณฑ์และคัดกรองผลิตภัณฑ์ ซึ่งช่วยลดต้นทุนความเสี่ยงของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก มีกระบวนการตรวจสอบสามกระบวนการในกระบวนการผลิต VCSEL และทั้งสามกระบวนการต้องใช้แหล่งกำเนิดกระแสพัลส์เพื่อทดสอบอุปกรณ์ โซลูชันการทดสอบที่รวดเร็ว ยืดหยุ่น และมีความแม่นยำสูงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการลดต้นทุนในการทดสอบ
อุปกรณ์ VCSEL ใช้กันอย่างแพร่หลายในการจดจำใบหน้าแบบ 3 มิติและการตรวจจับระยะห่าง เมื่อใช้อาร์เรย์ VCSEL ในโมดูล TOF โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบ dTOF เช่น LiDAR กำลังสูงสุด กระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน ประสิทธิภาพการแปลง คุณลักษณะทางแสงของสนามระยะใกล้และระยะไกลของ VCSEL ในสภาวะพัลส์แคบ มีความสำคัญมากสำหรับซัพพลายเออร์ชิป ผู้ให้บริการบรรจุภัณฑ์ ผู้รวมโมดูล ฯลฯ
อาร์เรย์ VCSEL และ VCSEL รวมถึงพารามิเตอร์ทางเทคนิคประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่สำคัญของการทดสอบมาตรฐานเลเซอร์ไดโอดต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมไปข้างหน้าของไดโอดเลเซอร์ (VF) การทดสอบจุด KinK/การทดสอบเชิงเส้น (dL/dI) กระแสเกณฑ์ (lth) พลังงานแสงเอาท์พุต (Po) และประสิทธิภาพความชัน (Es)
การทดสอบ LIV เป็นวิธีที่ง่ายและรวดเร็วในการกำหนดพารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักของ VCSEL โดยจะรวมเส้นโค้งการวัดสองเส้นไว้ในกราฟเดียว เส้นโค้ง L/I แสดงการขึ้นต่อกันของความเข้มแสงของเลเซอร์กับกระแสไฟที่ใช้งาน และใช้เพื่อกำหนดจุดการทำงานและกระแสเกณฑ์ เส้นโค้ง V/I แสดงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับเลเซอร์ตามฟังก์ชันของกระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน ผ่านการทดสอบ LIV (ความเข้มแสง-กระแส-แรงดันไฟฟ้า) ทำให้สามารถประเมินคุณลักษณะพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าส่วนใหญ่และกำลังแสงเอาท์พุตที่เหมาะสมที่สุดของ VCSEL ได้
ยิ่งเรดาร์เอาต์พุตความกว้างพัลส์เลเซอร์แคบลงเท่าใด ความแม่นยำของช่วงก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ยิ่งพลังงานแสงสูงสุดมีมาก โดยทั่วไปจะสูงถึง 100 วัตต์ ระยะการทดสอบก็จะยิ่งนานขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องศึกษาชิป VCSEL กำลังแสงสูงสุดที่มีกระแสการฉีดสูง เลเซอร์กำลังสูงจะสร้างความร้อนอย่างรุนแรงเมื่อได้รับพลังงานจากกระแสตรงหรือพัลส์กว้าง และเอฟเฟกต์พิเศษของเลเซอร์จะได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ ผลการทดสอบภายใต้ DC หรือพัลส์กว้างไม่สามารถสะท้อนถึงคุณลักษณะของอุปกรณ์ได้ ดังนั้น เพื่อวัดประสิทธิภาพของอุปกรณ์ VCSEL ในสถานการณ์การทำงานจริง อุปกรณ์ทดสอบที่มีความสามารถในการขับเคลื่อนในระดับไมโครวินาทีหรือนาโนวินาทีจึงจำเป็นในการทดสอบ ซึ่งไม่ตรงตามข้อกำหนดของ DC แบบดั้งเดิมหรือเครื่องทดสอบพัลส์แบบกว้าง
พารามิเตอร์
1. เกณฑ์ปัจจุบัน: กระแสขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นเลเซอร์
2. กำลังขับ: กำลังของลำแสงเลเซอร์ที่ปล่อยออกมาจาก VCSEL
3. ความยาวคลื่น: สีของลำแสงเลเซอร์ซึ่งกำหนดความถี่ของแสงที่ปล่อยออกมา
4. ความกว้างสเปกตรัม: ช่วงความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาจาก VCSEL ที่กำลังไฟฟ้าเอาต์พุตที่กำหนด
5. แบนด์วิธการมอดูเลต: ความถี่สูงสุดที่ VCSEL สามารถปรับกำลังเอาต์พุตได้
การทดสอบ
1. เส้นโค้ง LI: การทดสอบนี้จะวัดคุณลักษณะกระแสไฟเทียบกับกำลังเอาท์พุตของ VCSEL ใช้เพื่อกำหนดเกณฑ์ปัจจุบันและเพื่อประเมินประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ VCSEL ที่ระดับพลังงานต่างๆ
2. การวัดสเปกตรัม: สเปกโตรมิเตอร์ใช้ในการวัดลักษณะสเปกตรัมของ VCSEL รวมถึงความยาวคลื่นและความกว้างของสเปกตรัม การทดสอบนี้มีความสำคัญในการพิจารณาความเข้ากันได้ของ VCSEL กับส่วนประกอบและระบบออปติคอลอื่นๆ
3. การวิเคราะห์แผนภาพตา: การทดสอบนี้จะวัดคุณภาพของสัญญาณแสงโดยการวิเคราะห์รูปคลื่นของสัญญาณ ใช้เพื่อกำหนดแบนด์วิธการมอดูเลตและอัตราข้อผิดพลาดบิตของ VCSEL
4. การทดสอบความน่าเชื่อถือ: การทดสอบเหล่านี้ใช้เพื่อประเมินความน่าเชื่อถือในระยะยาวของ VCSEL ภายใต้สภาวะการทำงานต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และความเครียด การทดสอบความน่าเชื่อถือที่พบบ่อยที่สุดคือการทดสอบการเบิร์นอิน โดยที่ VCSEL จะต้องผ่านกระบวนการเร่งอายุเพื่อจำลองอายุการใช้งานของอุปกรณ์
โดยสรุป VCSEL เป็นเลเซอร์ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ที่สำคัญซึ่งต้องมีการทดสอบหลายชุดเพื่อกำหนดพารามิเตอร์และรับประกันความน่าเชื่อถือ พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของ VCSEL ได้แก่ กระแสเกณฑ์ กำลังไฟฟ้าเอาท์พุต ความยาวคลื่น ความกว้างสเปกตรัม และแบนด์วิดท์การปรับ ในขณะที่การทดสอบที่สำคัญที่สุด ได้แก่ การวัดเส้นโค้ง LI การวัดสเปกตรัม การวิเคราะห์แผนภาพตา และการทดสอบความน่าเชื่อถือ การทดสอบเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่า VCSEL ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของการใช้งานต่างๆ
Brandnew สามารถให้ VCSEL ในแพ็คเกจต่างๆ:
ถึงบรรจุภัณฑ์:เลเซอร์ไดโอด VCSEL ในตัวเรือน TO ที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาช่วยให้สามารถจัดการเลเซอร์ไดโอดได้ง่าย และเหมาะสำหรับการทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง ไดโอด Z เพิ่มเติมจะช่วยปกป้องไดโอดเลเซอร์จากความเสียหายอันเนื่องมาจากการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) นอกจากนี้ VCSEL ยังผ่านการเบิร์นอินเพื่อทำให้เลเซอร์เสถียรอีกด้วย
แพ็คเกจ SMD:เลเซอร์ไดโอด VCSEL ได้รับการออกแบบให้ติดตั้งบนพื้นผิวบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) หรือซับสเตรตอิเล็กทรอนิกส์อื่น บรรจุภัณฑ์ SMD ช่วยให้สามารถรวมเข้ากับระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้ง่าย ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย BrandNew สามารถจัดหาแพ็คเกจ SMD 7060, 3535 ได้
VCSEL DIE: นอกจากนี้ BrandNew ยังสามารถจัดหา VCSEL die ให้กับผู้ใช้ได้อีกด้วย ความยาวคลื่น: 638nm, 808nm, 850nm, 940nm; กำลัง: จากระดับ mW ถึงระดับ kW
ที่อยู่ของเรา
B-1508 แมนชั่น Ruiding,No.200 Zhenhua Rd,Xihu District หางโจว จีน
หมายเลขโทรศัพท์
0086-571-8898-7800
อีเมล
info@brandnew-china.com
