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Der vollständige Name von VCSEL ist Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser, was eine Art vonHalbleiter laser. Derzeit basieren die meisten VCSELs auf Gallium arsenid halbleiter, und die Emissions wellenlänge liegt haupt sächlich in derNahes InfrarotBand. Es ist ein Laser, der Laserlicht senkrecht zur Oberfläche des Substrats emittiert. Mehrere Laser können in mehreren Richtungen auf dem Substrat angeordnet sein, um eine parallele Lichtquelle oder eine Flächen array lichtquelle zu bilden. Es ist eine der Haupt lichtquellen auf dem Gebiet der optischen Faser kommunikation oder der optischen Erfassung.
VCSEL ist eine Art Halbleiter laser. Sein Arbeits prinzip ist im Wesentlichen das gleiche wie bei anderen Halbleiter lasern, aber es gibt einige Unterschiede im strukturellen Design. wie der Unterschied zwischen der Laser ausgabe oberfläche und dem kanten emittierenden Halbleiter laser. Laser ist ein allgemeiner Begriff für die Erzeugung optischer Oszillatoren und optischer Verstärker unter Verwendung einer photonen stimulierten Emission, die durch elektronen optische Übergänge in Halbleitern verursacht wird. Die Laser generation muss auch die folgenden drei Grundbedingungen erfüllen: 1. Stellen Sie die Inversion verteilung von Trägern in der aktiven Region 2 fest. Ein geeigneter Resonator ermöglicht es, die stimulierte Strahlung mehrmals zurück zuführen, um eine Lasers chwingung zu bilden; 3. Stellen Sie eine ausreichend starke Strom injektion bereit, so dass die optische Verstärkung größer oder gleich der Summe verschiedener Verluste ist und eine bestimmte Stromschwellen bedingung erfüllt.
Erstens ist die aktive Schicht sehr klein, so dass eine sehr niedrige Arbeits schwelle erhalten werden kann. Wenn die Material technologie entwickelt wird, kann erwartet werden, dass eine sehr niedrige Schwelle oder sogar keine Schwellen licht vorrichtung;
Zweitens sind die Wellenlänge und der Schwellen wert relativ unempfindlich gegenüber Temperatur änderungen (natürlich ist VCSEL selbst auch eine Art Halbleiter laser, so dass es dem Schicksal des Temperature in flusses nicht entkommen kann. Der Temperatur drift koeffizient seiner Wellenlänge relativ zu Temperatur änderungen beträgt etwa 0,06 nm/° C, was viel kleiner als 0,3 nm/° C des FP-Lasers ist.);
Drittens ist die Größe der Hohlraum länge ähnlich der Wellenlänge oder sogar kleiner (halbe Wellenlänge), so dass das Längs modus intervall groß ist und eine Single-Längs modus ausgabe realisiert werden kann;
Fortan kann eine größere Relaxation schwingungs frequenz erhalten werden, wodurch eine höhere Modulation frequenz erreicht wird;
Fünfter, ausgehender kreisförmiger Lichtfleck, leicht mit optischer Faser zu koppeln;
Sechstens ist das Paket einfach und kann ein zwei dimensionales Laser-Array bilden;
Siebtens beträgt das erwartete Arbeitsleben 100.000 Stunden und mehr.
Mit der Durchdringung der VCSEL-Komme rzialisierung in verschiedene optische Kommunikation felder, um die Anwendung in verschiedenen Szenarien zu erfüllen, einerseits hohe Geschwindigkeit, geringer Strom verbrauch, und breiter Betriebs temperatur bereich sind eine neue Richtung für die Optimierung und Entwicklung von optischen Kommunikation VCSELs geworden. VCSEL-Laser haben eine hohe Modulation bandbreite und Übertragungs rate in der Kommunikation; geringerer Strom verbrauch; höhere Übertragungs kanal dichte und mehrstufige Modulation stech no logie; breiterer Betriebs temperatur bereich; breiteres Abdeckung sband. Auf der anderen Seite haben VCSELs aufgrund ihrer einzigartigen strukturellen Eigenschaften begonnen, ihre Vorteile in Bezug auf Strom verbrauch, Herstellungs kosten, Integration, Wärme ableitung usw. zu zeigen. und sind in den Bereichen Industrie-und Unterhaltung elektronik weit verbreitet und werden zum Liebling der optischen Nah infrarot messung in verschiedenen Bereichen.
