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筱曉光子 1550nm VCSEL垂直腔面發(fā)射激光器 (半導體激光器 1.0mW)

總覽

垂直腔面發(fā)射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser），簡稱VCSEL,是一種半導體激光器，其激光垂直于頂面射出。以砷化鎵半導體材料為基礎研制，不同于LED（發(fā)光二管）和LD（激光二管）。結(jié)構由鏡面，有源層和金屬接觸層組成。兩個發(fā)射鏡分別為P型，N型布拉格發(fā)射器。有源區(qū)有量子肼組成，在P型DBR外表面制作金屬接觸層，形成歐姆接觸，并在P型DBR上制作一個圓形出口，輸出激光。它具有較小的遠場發(fā)散角，發(fā)散角光束窄且圓；并且閾值電流低，調(diào)制頻率高，能達到300KHz。通過改變激光電流跟溫度可以實現(xiàn)波長調(diào)諧。內(nèi)置TEC和PD的包裝，它為高速光纖通信而設計。

中心波長

1550nm

輸出功率

1mW

產(chǎn)品特點

● 7 Pin 小尺寸

● 非球面透鏡帽

● 集成TEC控制溫度穩(wěn)定

● 輸出功率1.6mW

● 單模，可以通過C-L波段

● 具有寬譜調(diào)諧范圍：>8nm

● 快速波長調(diào)諧（~100KHz）

通用參數(shù)

條件：P=20°C，IO P=2.0mA，除非另有說明(P=芯片背面溫度，由TEC控制)

參數(shù)	符號	值			單位
參數(shù)	符號	Min	典型	Max	單位
光輸出峰值功率@25 C	P	1.0	1.6		mW
工作偏置電流	Iop	0	18	25	mA
工作溫度范圍	Top	-40	25	85	°C
閾值電流	Ith		8	12	mA
斜率效率(CW，Tc=25°C)	Se	0.14	0.18		mW/mA
激光驅(qū)動電壓	VCC	0	1.5	2.5	V
阻力	RS		50		Ω
中心波長請在訂購單中注明所需的中心波長。	Δλ	1525		1575	nm
保證調(diào)諧范圍施加正電壓會降低峰值波長。	λ	8	10		nm
大頻率調(diào)諧響應	fmax	100	200	-	KHz
側(cè)模抑制比	SMSR	30	40		dB
線寬(-3dB半高寬)，連續(xù)偏壓=IOP	σ			300	MHz
相對強度噪聲	RIN			-128	dB/Hz
調(diào)諧電壓	Vture	0	Test Sheet	Test Sheet	V
調(diào)諧電流	Itune	0	-	100	μA
Tec電壓	VTEC		0.35	1.5	V
Tec電流	ITEC		0.05	0.6	A

實驗數(shù)據(jù)

我們對于VCSEL激光器進行了相關實驗，測量了VCSEL激光器的電壓，電流與波長的關系，以及頻率的關系。

VCSEL光譜圖 VCSEL激光器測量底座

1、電壓與波長的關系

我們給激光器加載4-18V的電壓，每2V電壓增加一個點，測量如上圖數(shù)據(jù)，我們會發(fā)現(xiàn)，隨著電壓的增加，波長隨著減小，減小了8nm左右，呈現(xiàn)負向接近線性曲線。

2、電流與波長的關系

我們保持電壓恒定，電流調(diào)節(jié)，從13到25mA,每3mA測試一次，發(fā)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)，波長大小變化比較大，且呈現(xiàn)一個正向線性曲線。

3、加載不同頻率的變化

加載5V電壓，20KHz頻率波形

加載5V電壓，40KHz頻率波形

加載5V電壓，60KHz頻率波形

加載5V電壓，80KHz頻率波形

加載5V電壓，100KHz頻率波形

加載5V電壓，120KHz頻率波形

加載5V電壓，140KHz頻率波形

固定給5V電壓，調(diào)整頻率值，得到以上圖形，我們的調(diào)制頻率很高，可以攜帶更多的信息，響應速度更快。

VCSEL激光的產(chǎn)生主要由三部分組成，即激光工作物質(zhì)、泵浦源和光學諧振腔。利用泵浦源對工作物質(zhì)進行激勵，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，發(fā)出激光。在通過底部和頂部反射鏡組成的諧振腔，在激光腔內(nèi)放大振蕩，并從頂部反射鏡輸出，輸出的光線只集中在中間不帶有氧化層的部分輸出，形成了垂直腔面的激光發(fā)射，從而得到穩(wěn)定，持續(xù)，有一定功率的高質(zhì)量激光。

產(chǎn)品應用

● TDLAS 測量氣體系統(tǒng)

● 人臉識別

● 激光雷達

● 數(shù)據(jù)中心，云計算

更新時間：2023/5/24 17:35:26