【VCSEL】加州大学伯克利分校常瑞华教授谈VCSEL

五分钟光学-加州大学伯克利分校常瑞华教授谈VCSEL

VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔表面发射激光器），是3D成像模组中的关键器件，具有光电转换效率高、易集成二维发光阵列、成本低、发散角小等优点，广泛应用于3D识别感测及光通信、光互连等领域。

• 在 MQW 发光层的上下部分是 p-DBR 与 n-DBR，用于筛选出特定波长的“纯净”光。由于出射光的方向一般是顶部，所以在底部还需要一层衬底。

 

• 发光层被称为多量子阱（MQW），其中由铟镓砷（InGaAs）和铝镓砷（AlGaAs）组成的 MQW 最为合适

  *铟（In）的比例可以决定最后发射激光的波长     
   

  优势

• 可集成性好

  易于制作二维集成器件

• 可靠性好

  不受光学灾变损伤影响，寿命>107h

• 可大批量生产

  制备与封装工艺与LED互相兼容

• 生产成本可控

  可套用LED生产及封装工艺

• 光束质量好

  圆形光斑，可发出单横模光束，降低光束耦合和光束整形系统的复杂性和成本，与光纤耦合效率高

• 器件的波长均匀性和光谱线宽

  4inch的外延片谐振波长的标准偏差<2nm，得到的VCSEL二维阵列半高全宽小于1nm, 而边发射器件的FWHM一般为3~5nm

• 单纵模特性

  VCSEL腔长度短（波长量级）纵模间距大，器件容易实现单纵模工作

• 高调制带宽

  极小的谐振腔尺寸可得较大弛豫振荡频率, 现调制带宽>20GHz

• 波长稳定性

  随温度变化率为边发射的1/5
  引用自：vcsel简介 | 浙江睿熙科技有限公司