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    侵權投訴

    VCSEL的發展主要經歷了哪兩個階段?

    2020-06-10 16:29 ? 次閱讀

    據麥姆斯咨詢報道,六十年前的5月(1960年5月),位于美國加州馬里布的休斯研究實驗室(Hughes Research Laboratories)的物理學家Theodore H. Maiman,成功利用合成紅寶石與能突然爆發出強光的螺旋形閃光管組建了世界上第一臺固態激光器。自激光器誕生至今,已有六十年的歷史,激光技術的發展歷程中跨越了諸多里程碑,垂直腔面發射激光器(VCSEL)無疑是其中最閃亮的新星之一。

    激光器誕生60周年

    雖然早在1962年就有人提出了制造垂直腔二極管激光器的建議,但直至1977年,才由日本東京工業大學的Kenichi Iga教授首次提出了制造VCSEL的設想。Kenichi Iga教授后于1979年使用液相外延技術(LPE)首次制備了InGaAs/InP材料的VCSEL;由于其具有模式好、閾值低、穩定性好、壽命長、調制速率高、集成高、發散角小、耦合效率高、價格便宜等很多優點而被廣泛應用。

    GaInAsP/InP VCSEL截面示意圖

    VCSEL是一種帶有單片激光諧振腔的半導體激光二極管,該諧振腔可沿垂直于芯片表面的方向發射光。諧振腔由兩個半導體布拉格反射器組成,中間是帶有多個量子阱的有源層。近年來已開發出多種用途的各類VCSEL,VCSEL憑借其獨特的性能在應用市場極具優勢,例如它們能夠在較高溫度下運行,而高溫可能增加災難性的小平面失效風險。

    VCSEL可應用于如智能手機、光通信、計算機鼠標、氣體傳感、光學時鐘、激光泵浦及其它多種場景。Kenichi Iga教授于2013年榮獲了富蘭克林研究所頒發的“Bower獎”,和VCSEL概念、發展及其在光電子領域多種應用的“科學成就獎”。

    VCSEL的發展主要經歷了兩個階段:

    第一階段:從VCSEL誕生到20世紀末,VCSEL的蠻荒發展階段。

    在這個階段各個組織機構都提出以及嘗試了各種不同結構類型的VCSEL,最終氧化物限制型VCSEL憑借其諸多優點而勝出。1982年,便有Hajime Okuda等人嘗試利用掩埋異質結(buried heterostructure)結構,來降低閾值電流。

    1989年,Jack Jewell在美國貝爾實驗室實現了在單顆芯片上集成超過一百萬個VCSEL,這是1980年至1984年間Jack Jewell在Hyatt Gibbs博士指導下完成的博士研究成果。在該研究中,Jack Jewell利用砷化鎵(GaAs)的非線性光學特性制造出了用于光學計算機的全光邏輯門。

    1994年,Huffaker等人率先采用在臺面結構(Mesa)下本征氧化AlGaAs,生成掩埋高阻層Al氧化物的方式,來對電流進行進一步的限制。

    VCSEL的發展主要經歷了哪兩個階段?

    首個氧化物限制型VCSEL

    第二階段:VCSEL的逐漸發展成熟階段及優化階段

    由于氧化物限制型的VCSEL具有低閾值電流等很多優點,這種結構的VCSEL被很快運用到了光通信中。1996年,K. L. Lear等人在前人的基礎上經過優化,報道了3 dB調制帶寬達到16.3 GHz的波長970 nm氧化物限制型VCSEL。

    由于高的工作電流可以帶來更好的調制特性,但同時也會相應的增加功耗,進而帶來溫度的上升,會對可靠性帶來影響。調制速率與功耗成了VCSEL在光傳輸領域中重要的挑戰。2007年,Y-C. Chang等人采取增加深氧化層層數到5層以及增加p型摻雜濃度來降低串聯阻抗的方式,在0.9 mA電流下實現的15 GHz調制帶寬,相應的功耗只有1.2 mW,帶寬/功耗比只有12.5 GHz/mW,是當時最先進的水平。

    VCSEL的發展主要經歷了哪兩個階段?

    深氧化層氧化物限制型VCSEL

    VCSEL的新發展、新機遇

    光通信領域對VCSEL調制速率的需求不斷提升,更多挑戰隨之而來。而在2017年,隨著蘋果將搭載VCSEL的Face ID引入智能手機后,中高端智能手機紛紛推出人臉識別系統,使得VCSEL應用受到市場高度重視。在中短程激光雷達所需的光源中,VCSEL也可與邊緣發射激光器(EEL)一爭高下。同時VCSEL應用還逐漸延伸至5G通訊、人工智能(AI)系統與智慧家電、汽車自動駕駛等領域。這些新興應用促成了如今VCSEL產業的繁榮景象。
    ? ? ? ?責任編輯:pj

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    發表于 04-25 09:33 ? 6427次 閱讀
    智能手機的散熱方案有哪些

    一文解析未來智能手機趨勢

    今年以來,特別是進入9月份之后,國內外手機廠商紛紛發布旗艦產品,與往年只有蘋果和三星站臺形成巨大反差,今年國產手機紛紛發...
    發表于 04-23 06:17 ? 221次 閱讀
    一文解析未來智能手機趨勢

    用你的手機微信計算色環電阻值

    有天在網站上看到5色環電阻計算器,電腦上用覺得挺方便的 但是自己需要它的時候并不在電腦旁邊,so就做了小程序出來,可以隨時...
    發表于 04-21 09:20 ? 447次 閱讀
    用你的手機微信計算色環電阻值

    智能手機控制的Arduino心情燈制作方法

    制作一個使用智能手機控制的Arduino心情燈
    發表于 03-26 11:44 ? 241次 閱讀
    智能手機控制的Arduino心情燈制作方法

    從零開始讀懂電子電路圖

    大家好,我整理了一點學習電路圖的資料,大家參考一下,希望對初學者有用~...
    發表于 12-26 21:00 ? 3866次 閱讀
    從零開始讀懂電子電路圖

    如何抑制手機中的EMI和ESD噪聲干擾

    下一代手機仍舊受緊湊設計趨勢的推動,實現高分辨率 LCD 及相機將使設計者面臨多種挑戰,其中一個主要設計考慮便是這些新模塊...
    發表于 12-21 08:00 ? 1126次 閱讀
    如何抑制手機中的EMI和ESD噪聲干擾

    PXA27x LCD控制器有什么特點?

    液晶屏設計的好壞直接關系到智能手機的整體性能表現,然而液晶顯示屏種類繁多,工程師需要針對各種顯示屏的時序匹配、電源要求以...
    發表于 11-11 06:04 ? 623次 閱讀
    PXA27x LCD控制器有什么特點?

    AFBR-S50MV85G 具有集成850 nm VCSEL的中程3D多像素ToF傳感器

    AFBR-S50MV85G是Broadcom基于光學飛行時間原理的多像素距離和運動測量傳感器。它支持高達每秒3000幀,最多16個照明像素。 這款傳感器專為工業傳感應用和手勢感應而開發,需要高速,  體積小,功耗極低。通過其一流的環境光抑制高達200k Lux,它在外部環境中的使用是沒有問題的。   該技術已經過優化,可測量距離達10米(黑色目標)。它在白色,黑色,彩色和金屬反射表面上同樣有效。 該模塊具有集成的850 nm激光光源,使用5V的單電壓供電;數據傳輸通過數字SPI接口。 功能 集成850 nm激光光源 7-16個像素之間 視場(FoV)高達12.4&x; 6.2°  非??斓臏y量速率,最高可達3 kHz 可變距離范圍可達10米 操作高達200k Lux環境光 適用于所有表面狀況 SPI數字接口(最高25 MHz) 單電源電壓5V 集成時鐘源 激光1類眼安全就緒 AFBR-S50傳感器平臺內插入兼容 應用程序 距離measuremet 人機界面 機器人技術 自動化與控制 安全和監視 庫存監控 增強現實...
    發表于 07-04 12:49 ? 36次 閱讀
    AFBR-S50MV85G 具有集成850 nm VCSEL的中程3D多像素ToF傳感器

    AFBR-S50MV85G-EK 用于中等范圍3D多像素ToF傳感器AFBR-S50MV85G的評估套件

    AFBR-S50MV85G-EK是Broadcom基于光學飛行時間原理的多像素距離和運動測量傳感器評估套件。評估套件每秒最多可支持400幀,最多可支持16個照明像素。該傳感器專為工業傳感應用和手勢感應而開發,需要高速,小尺寸和非常高的尺寸。功耗低。通過其在AM 1.5頻譜下的高達200k Lux的同類最佳環境光抑制,它在外部環境中的使用是沒有問題的。該技術已經過優化,可測量長達10米的距離(黑色)目標)。它在白色,黑色,彩色和金屬反射表面上同樣有效。該模塊具有集成的850 nm激光光源,使用5V的單電壓電源;數據通過USB接口傳輸。  功能 激光等級1眼安全 ARM Cortex M0 + Board 帶焊接傳感器的轉接板 USB電纜 應用 距離測量 人機界面 機器人技術 自動化與控制 安全與監控 庫存監控 增強現實...
    發表于 07-04 12:47 ? 53次 閱讀
    AFBR-S50MV85G-EK 用于中等范圍3D多像素ToF傳感器AFBR-S50MV85G的評估套件

    HFBR-0542Z DC - 5MBd 850nm VCSEL評估套件

    AVAGO提供光纖套件,可以簡化評估和體驗我們產品的方法。這些光纖套件包含客戶在各自應用中快速評估和獲取產品價值所需的所有組件和工具。 功能評估套件包括: HFBR-1712TZ / 2412Z評估板 HFBR-1712TZ數據表 HFBR-1412Z / 2412Z數據表 HFBR-0542Z用戶指南
    發表于 07-04 11:11 ? 98次 閱讀
    HFBR-0542Z DC  -  5MBd 850nm VCSEL評估套件
    中文AV岛国无码免费播放

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