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El nombre completo de VCSEL es láser emisor de superficie de cavidad vertical, que es una especie deLáser semiconductor... Actualmente, la mayoría de los VCSEL se basan en semiconductores de arseniuro de galio, y la longitud de onda de emisión se encuentra principalmente enInfrarrojo cercanoBanda. Es un láser que emite luz láser perpendicular a la superficie del sustrato. Se pueden disponer múltiples láseres en múltiples direcciones sobre el sustrato para formar una fuente de luz paralela o una fuente de luz de matriz de área. Es una de las principales fuentes de luz en el campo de la comunicación de fibra óptica o detección óptica.
VCSEL es un tipo de láser semiconductor. Su principio de funcionamiento es esencialmente el mismo que el de otros láseres semiconductores, pero hay algunas diferencias en el diseño estructural, como la diferencia entre la superficie de salida del láser y el láser semiconductor emisor de bordes. Láser es un término general para generar osciladores ópticos y amplificadores ópticos mediante el uso de emisiones estimuladas por fotones causadas por transiciones electrónico-ópticas en semiconductores. La Generación de láser también necesita cumplir con las siguientes tres condiciones básicas: 1. Establecer la distribución de inversión de los transportistas en la región activa 2. Un resonador adecuado permite que la radiación estimulada se retroalimente varias veces para formar una oscilación láser; 3. Proporcionar una inyección de corriente suficientemente fuerte para que la ganancia óptica sea mayor o igual a la suma de varias pérdidas y cumpla con una cierta condición de umbral actual.
En primer lugar, la capa activa es muy pequeña, de modo que se puede obtener un umbral de trabajo muy bajo. Si se desarrolla la tecnología del material, se puede esperar que un umbral muy bajo o incluso ningún dispositivo emisor de luz umbral;
En segundo lugar, la longitud de onda y el umbral son relativamente insensibles a los cambios de temperatura (por supuesto, VCSEL en sí es también un tipo de láser semiconductor, por lo que no puede escapar del destino de la influencia de la temperatura sobre él. El Coeficiente de deriva de temperatura de su longitud de onda en relación con los cambios de temperatura es de aproximadamente 0,06 nM/℃, que es mucho más pequeño que 0,3 nM/℃ FP del láser.);
En tercer lugar, la longitud de la magnitud de la cavidad es similar a la longitud de onda, o incluso más pequeña (magnitud de media longitud de onda), por lo que el intervalo de modo longitudinal es grande, y se puede realizar una salida de modo longitudinal único;
Además, se puede obtener una frecuencia de oscilación de relajación más grande, logrando así una frecuencia de modulación más alta;
Quinto, punto de luz circular saliente, fácil de acoplar con fibra óptica;
En sexto lugar, el paquete es simple y puede formar una matriz de láser bidimensional;
Séptimo, la vida laboral prevista es de 100.000 horas y más.
Con la penetración de la comercialización de VCSEL en diversos campos de comunicación óptica, con el fin de cumplir con la aplicación en diversos escenarios, por un lado, alta velocidad, bajo consumo de energía, Y el amplio rango de temperatura de funcionamiento se han convertido en una nueva dirección para la optimización y el desarrollo de VCSEL de comunicación óptica. Los láseres VCSEL tienen un alto ancho de banda de modulación y velocidad de transmisión en Comunicación; menor consumo de energía; mayor densidad de canal de transmisión y tecnología de modulación multinivel; rango de temperatura de funcionamiento más amplio; banda de cobertura más amplia. Por otro lado, los VCSEL han comenzado a mostrar sus ventajas en consumo de energía, costo de fabricación, integración, disipación de calor, etc. debido a sus características estructurales únicas, Y se utilizan ampliamente en los campos de la electrónica industrial y de consumo, convirtiéndose en el favorito de la detección óptica del infrarrojo cercano en varios campos.
