VCSEL Laser díóða

Þegar EEL leysir eru bornir saman við VCSEL, er nokkur skýr munur sem gerir VCSEL að yfirburða tækni á margan hátt.

Uppbygging og virkni:

Einn áberandi munurinn er í uppbyggingu þeirra. EEL leysir eru þunnar, langir og gefa frá sér ljós frá brúninni, sem takmarkar sveigjanleika þeirra og samkvæmni. VCSEL eru aftur á móti fyrirferðarlítil og gefa frá sér ljós frá yfirborðinu, sem gerir þeim auðveldara að fjöldaframleiða á sama tíma og þeir halda samkvæmni í frammistöðu. Þetta er eins og að líkja mjóu strái við opna trekt og munurinn á hönnun getur haft veruleg áhrif á virkni.

Aflnýting:

Þegar kemur að orkunotkun eru VCSEL leysir langt á undan. Þeir eyða miklu minni orku en EEL leysir, sem gerir þá tilvalið fyrir forrit sem krefjast skilvirkrar frammistöðu. Þetta er sérstaklega mikilvægt í gagnaverum og rafeindatækni, þar sem orkunýting er vaxandi áhyggjuefni. Af hverju að eyða orku þegar þú getur náð sömu eða jafnvel betri árangri með minni orku?

Afköst ljósfjarskipta:

VCSEL tæknin er einnig að slá í gegn á sviði sjónsamskipta. VCSEL eru fær um að senda gögn hraðar og skilvirkari en EEL leysir, og eru að verða valin lausn fyrir háhraða gagnaflutning. Þetta er mikilvægt í heimi sem reiðir sig í auknum mæli á hröð og áreiðanleg gagnaskipti.

Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs) bjóða upp á ýmsa kosti umfram aðrar gerðir leysis. Þessir kostir fela í sér: Yfirborðslosun, sem veitir sveigjanleika í hönnun fyrir aðfanganleg fylki; Lágt hitastig háð leysibylgjulengd; Frábær áreiðanleiki; Framleiðsluferli á oblátustigi. Þessir eiginleikar gera VCSELs hentugri fyrir margs konar notkun en hefðbundna brúndíóða leysir og LED. BrandNewTech VCSEL tækni felur í sér epitaxial uppbyggingu og flíshönnun, epitaxial vöxt, framhlið og bakenda vinnslu, pökkun og háþróaða prófun og uppgerð. VCSEL er í dag rótgróinn ljósgjafi fyrir gagnaflutning í stutta fjarlægðartengli, samtengingum og staðarnetum (LAN, SANS, osfrv.). Í þessum forritum er VCSEL kveikt og slökkt mótað fyrir sendingu stafrænna merkja. Nýleg vinna við hliðræna mótun VCSELs bendir til þess að VCSELs séu hentugir ljósgjafar einnig til að senda RF- og örbylgjumerkja í td útvarps-yfir-trefja (RoF) netkerfi sem notuð eru við fjartengingu loftnets í farsímakerfum fyrir farsímasamskipti. Það eru margir fleiri kostir: Mikil skilvirkni: VCSEL eru mjög dugleg og geta framleitt mikið ljósafköst með tiltölulega lágu inntaksafli. Þetta gerir þær hentugar fyrir margs konar notkun þar sem orkunýting er mikilvæg. Lágur kostnaður: VCSEL eru tiltölulega einföld í framleiðslu, svo þau eru ódýrari í framleiðslu en aðrar gerðir leysigeisla. Lág hitamyndun: VCSELs framleiða mjög lítinn hita, sem gerir þau hentug til notkunar í þéttum tækjum þar sem hitaleiðni er áhyggjuefni. Mikill áreiðanleiki: VCSELs hafa mikla áreiðanleika og langan endingartíma, sem gerir þær hentugar fyrir verkefni sem eru mikilvæg forrit þar sem niður í miðbæ er ekki valkostur. Fjölhæfni: Hægt er að hanna VCSEL til að starfa á ýmsum bylgjulengdum og hægt er að stilla þær á miklum hraða, sem gerir þær hentugar fyrir margs konar notkun.

VCSEL-undirstaða skynjarar geta mælt fjarlægð og hraða í þrívídd og eru nú þegar framleiddir í miklu magni fyrir atvinnu- og neytendanotkun. Það notar nokkrar eðlisfræðilegar meginreglur: VCSEL eru notuð sem innrauð lýsing fyrir eftirlitsmyndavélar. Kraftmikil fylki ásamt myndljóstækni veita samræmda lýsingu á senum yfir hundruð metra svið. Flugtímaaðferðin notar púlsað VCSEL sem ljósgjafa, annað hvort sem ákafa staka púls með lágri vinnulotu eða sem púlslestir. Vegna næmni fyrir bakgrunnsljósi og mikillar deyfingar merkis með fjarlægð, er þörf á leysistyrk upp á nokkur wött í allt að 100 metra fjarlægð. VCSEL fylki gera sveigjanleika aflgjafa kleift og geta gefið mjög stutta púls við meiri aflþéttleika. Forritin eru allt frá aukinni virkni í snjallsímum til iðnaðarskynjara til bifreiða LiDAR fyrir aðstoð við ökumann og sjálfvirkan akstur. Sjálfblandandi interferometry vinnur með samhangandi leysiljóseindir sem eru dreifðar aftur inn í holrúmið. Það er því ónæmt fyrir umhverfisljósi. Aðferðin er notuð til að mæla markhraða og vegalengd með mjög mikilli nákvæmni yfir vegalengdir allt að einum metra. Einhams VCSELs með samþættum ljósdíóðum og rist-stöðugleika skautun gera mjög fyrirferðarlítið og hagkvæmar vörur. Til viðbótar við vel þekkt notkun tölvuinntakstækja er einnig verið að rannsaka ný forrit með enn meiri nákvæmni, svo sem fyrir mælingar á jörðu niðri í bílum allt að 250 km/klst. Allar mælingaraðferðir nýta þekkta VCSEL eiginleika eins og styrkleika, hitastöðugleika og möguleika á samþættum ljósfræði og rafeindatækniumbúðum. Þetta gerir VCSEL skynjara afar hentuga fyrir ný stór forrit á neytenda- og bílamarkaði.

Eins og er eru VCSELs fyrst og fremst notuð í gagnasamskiptum. Búist er við að VCSEL markaðurinn muni vaxa verulega þar sem eftirspurn eftir snjallsímum, LiDAR, 5G og IoT tækjum og tækni breytist og vex. Þar sem það er mjög auðvelt að búa til marga leysigeisla á einni fylki munu VCSELs hafa mikla möguleika til notkunar í þessum tegundum nýrrar tækni á næstu áratugum svo framarlega sem krafturinn heldur áfram að klifra upp í vött og kílóvött. Næsta kynslóð vara í iðnaðar- og þrívíddarskynjun, sérstaklega, mun krefjast mikillar dreifingar á VCSELs til að mæta hönnunar- og frammistöðuþörfum. Þegar tveir eða þrír VCSEL eru sameinuð á einni flís er hægt að nota þau til að mæla hraða með mikilli nákvæmni í skynjunarforritum. Til dæmis notaði iPhone X sem kom út árið 2017 þrjú VCSEL til að gera andlitsgreiningu kleift. Byltingavörur eiga sér stað þegar VCSELs eru sameinuð í þúsundir eða jafnvel milljónir í einu á einum flís. Tíu þúsund VCSEL samanlagt myndu gera víðtæka upptöku neytenda á LiDAR tækni, svo sem fyrir sjálfkeyrandi bíla.