VCSEL 배열에 포함되어 있었나요?
VCSEL 어레이는 단일체(lineares oder zweiDimensiones) 어레이이며 수직 공진기에 레이저를 사용합니다. Jeder VCSEL gibt einen kreisförmigen Strahl ab und kann direkt mit hoher Geschwindigkeit moduliert werden. Dadurch eignen sich diese Geräte sowohl für die Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation mit kurzer Reichweite als auch für die optische Sensorik.
수직 공동 표면 방출 레이저 어레이를 위한 VCSEL 어레이 부품을 다이 압커쭝(Die Abkürzung) VCSEL 어레이로 구성합니다. Dies ist eine Technologie, die in verschiedenen Bereichen der Photonik genutzt wird – meist bei Anwendungen der센서릭und커뮤니케이션그리고 자주 죽습니다 bei hohen Vol루미나. 어레이는 VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers)에 가장 적합하며, 차원이 다른 Gitter oder Muster auf einem Halbleitersubstrat oder -chip angeordnet sind에서 다이됩니다.
VCSELs sind eine Art Halbleiterdiodenlaser, die Licht vertikal von der oberen Oberfläche des Chips aimtieren, im Gegensatz zu kantenemittierenden Lasern, die Licht von der seitlichen Oberfläche Emtieren – siehe Abbildung 1. Der Laserbetrieb wird durch sorgfältige Formung der Elektrode ermöglicht, um das Blockieren/Absorbieren des Laserlichts zu vermeiden.
VCSEL hat gegenüber kantenemittierenden Geräten zwei Vorteile, die ihn für mehrere Anwendungen zur besseren Wahl machen.
압빌둥 1.Ein VCSEL produziert einen Symmetrischen, runden Strahl, der sich viel einfacher manipulieren und verwenden lässt, als dies bei einem kantenemittierenden Gerät der Fall ist.
Optische Eigenschaften.Kantenemitter erzeugen einen elliptischen Strahl, der zudem stark divergent und 종종 난시. Daher erfordert ihre Integration häufig komplexere Strahlformungsoptiken. Bei einem VCSEL ist der abgegebene Strahl jedoch symmetrisch, kreisförmig und deutlich weniger divergent. Dadurch lässt sich der VCSEL-Ausgang viel einfacher auf einen Punkt fokussieren oder in eine optische Faser einkoppeln; somit werden die Kosten und Komplexität der Systeme reduziert.
Elektronische Eigenschaften.Sämtliche Diodenlaser lassen sich direct durch Schalten ihres Antriebsstroms modulieren. Während Kantenemitter in Kommunikationsanwendungen weit verbreitet sind, erfordert die schnellste Übertragung häufig die zusätzliche Integration eines externen Modulators (z. B. Mach-Zender). Im Gegensatz dazu bedeuten der kurze Resonator und bestimmte andere Aspekte der VCSEL-Architektur, dass sie für eine viel schnellere direkte Modulation als typische Kantenemitter optimiert werden können – siehe Abbildung 2. Dies reduziert wiederum die Gesamtkomplexität und die Kosten.
압빌둥 2.Der kurze Resonator eines VCSEL trägt zu seinen extrem schnell ein-/ausgeschalteten Modulationsgeschwindigkeiten bei, von denen Anwendungen der Datenkommunikationprofitieren.
VCSEL-배열bestehen aus mehreren einzelnen VCSELs, Reihen oder Spalten angeordnet sind에서 죽으세요. Eine solche Architektur bietet zwei Vorteile – höhere Leistung und einen Mehrkanalbetrieb. Während die optische Leistung von Kantenemittern durch eine Vergrößerung der Resonatorlänge skaliert werden kann, ist dies bei VSCELs nicht möglich, wo die Leistung durch eine Erhöhung der Anzahl der Emitter gesteigert wird. Dies ist bei Erkennungsanwendungen sehr hilfreich, bei denen eine beträchtliche optische Ausgangsleistung erforderlich ist, wie für Time-of-Flight(ToF) oder strukturierte Lichterkennung.
Die einzelnen Emitter können in einigen VCSEL-Arrays unabhängig voneinander betrieben werden. Dies ermöglicht eine erhebliche Flexibilität bei der Formung und Lenkung des emtierten Lichts. Darüber hinaus bietet dies auch eine Datenkommunikationsquelle für die Mehrkanalnutzung, jedoch mit der geringen Größe, Effizienz und Einfachheit der Bauweise, die nur bei einem monolithischen Chip zu finden ist.
Im Hinblick auf ihre Verwendung sind VCSEL-Arrays häufig in einer Reihe von Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikationssanwendungen zu finden, beispielsweise bei optischen Verbindungen in Rechenzentren und Hochgeschwindigkeitsnetzwerken. Aufgrund ihrer Fähigkeit, Licht schnell zu modulieren, können sie Daten mit sehr hoher Geschwindigkeit übertragen. Dank ihrer bescheidenen Leistung pro Kanal eignen sie sich besser für Anwendungen mit kurzer Reichweite(bis zu Hunderten von Metern) als für Systeme mit großer Reichweite. Diese Kombination bedeutet, dass VCEL-Arrays besonders Gut für optische Verbindungen innerhalb der Hyperscale-Rechenzentren geeignet sind, die jetzt als Unterstützung für das Dramatische Wachstum beim Einsatz von künstlicher Intelligenz(KI) und maschinellem Lernen(ML) erforderlich werden.
압빌둥 3.Die Nutzung von VCELs und VCSEL-Arrays ist in autonomen Fahrzeugen für auf LiDAR basierende Erkennungsanwendungen weit verbreitet.
Wie bereits angemerkt, eignen sich VCSEL 및 VCSEL-Arrays Gut für eine Reihe von optischenErkennungs- und Bildgebungsanwendungen. Dazu gehören Gesichtserkennungssysteme für Mobiltelefone, PC oder automatische Türschlösser. Eine wichtige Massenanwendung sind LiDAR-Systeme(Light 감지 및 범위 지정) for ADAS(Advanced Driver Assistance Systems) – siehe Abbildung 3. Ihre Fähigkeit, strukturierte und kohärente Lichtmuster zu aimtieren, ist nützlich für die Tiefenwahrnehmung und Kartierung sowie für die Spurverfolgung, Verkehrsannäherungserkennung und automatisiertes Parken.
VCSEL-어레이는 verschiedenen Bereichen der Industrie- und Unterhaltungselektronik Anwendung에서 찾을 수 있습니다. Zu einigen herausragenden Beispielen gehören Laserdrucker, optische Mäuse und Gesten-Erkennungssysteme.
In den Bereichen Biomedizin und Gesundheitswesen:Die Nutzung von VCSEL-Arrays는 Blutsauerstoff-Erkennung Gut etabliert를 위해 medizinischen Geräten wie가 필요합니다. Dank ihrer kompakten Größe und ihrer vorteilhaften Strahleigenschaften lassen sie sich einfach in tragbare Geräte 통합, bei denen Platz eine große Einschränkung darstellt.
Sensorik 및 Messtechnik:VCSEL-Arrays lassen sich auch in einer Vielzahl anderer Anwendungen in der industriellen/gewerblichen Sensorik und Messtechnik finden. Dazu gehören Prozesskontrollanwendungen auf der Grundlage von Spektroskopie und/oder Gassensorik sowie bestimmte Arten der Umweltüberwachung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass VCSEL-Arrays Vorteile wie präzise Steuerung, Skalierbarkeit und einfache Integration in verschiedene Systeme bieten – dies macht sie zu einer entscheidenden Komponte in zahlreichen optischen und photonischen Technologien. Ihre kontinuierliche Weiterentwicklung hat zu einer verbesserten Leistung und erweiterten Anwendungsmöglichkeiten in einer Vielzahl von Bereichen geführt.