VCSEL中文意為垂直腔面發射雷射器,是一種半導體雷射器(也叫雷射二極體),一直以來我們使用的半導體雷射器都是基於雷射發射結構的EEL(邊緣發射雷射器),使人們逐漸放棄了熟悉的EEL而選擇VCSEL是出於什麼原因。
選擇VCSEL的原因很簡單,就是經濟效益高,雷射機器視覺應用裝置的第一步是逐漸下降,作為雷射器主線紅外雷射光源也不例外,圈內人士自然可以感受到,對價效比的追求已經逐漸成為各大廠商的共識, 但從質量方面無法實現價效比,只能通過新技術、新結構優化,因此,VCSEL已成為一種普遍的選擇。
那麼VCSEL是如何發展到跟上EEL的步伐的呢,我們先來看看它的發現歷史:
1. VCSEL的
VCSEL是東京工業大學伊賀健一教授於2024年提出的,當時仍需驗證零下溫度下的可行性,直到2024年在小山、F等人的改進下才能夠在室溫下連續工作,2024年該技術開始商業化,直到現在, VCSEL開始活躍在大量機器視覺系統、雷射雷達系統、結構光系統、3D感測系統中。
隨著應用領域的日益豐富,VCSEL在各個方面的效能也在不斷優化,VCSEL已經能夠完成和替代一些與EEL相媲美的應用,但是你知道嗎,VCSEL和EEL其實有很大的不同。
2. VCSEL和EEL的區別
1、雷射光斑的區別:VCSEL的雷射光斑是像甜甜圈一樣的圓形光斑,雷射邊緣通過直線的透鏡很厚。 EEL的雷射光斑呈橢圓形,透鏡產生的雷射線邊緣較細。
2、發光方式的區別:VCSEL雷射器垂直於頂面發射,EEL雷射器在邊緣發射。
3、經濟差異:VCSEL的**低,而EEL的**高於VCSEL。
4、閾值電流的差異:VSEL的閾值電流較小,EEL的閾值電流大於VSCEL。
隨著國產雷射晶元和雷射器的替代工藝,與工藝成熟的EEL相比,VCSEL也是各大廠商的重要方向。
3. VCSEL有哪些應用?
1、用於新能源汽車、家用掃地車、機械人等的雷射雷達。
雷射雷達在新能源汽車領域的長期發展是通過晶元降本增效,減少大量不必要的封裝工序,直接通過VCSEL雷射晶元抽吸,而家用掃地機或機械人等消費電子領域,不像機器視覺需要高精度測量,VCSEL各方面的效能都足以滿足。
2.光通訊。
VCSEL最初是在光通訊晶元的應用基礎上發展起來的,也是在光通訊領域的經驗,現在消費類應用也有了更快的滲透率,雷射技術的延展性很強。
3.手機。 毫不誇張地說,VCSEL的應用熱潮是由手機帶來的,而且VCSEL的功率較低,非常適合手機上的三維感測功能,比如人臉識別。