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VCSEL激光器,优势明显

VCSEL全称为垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser),是半导体激光器的一种,当前以砷化镓半导体为基础材料的VCSEL居多,发射波长主要为近红外波段。

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顾名思义,VCSEL是一种垂直于衬底面射出激光的激光器,有区别于传统的边发射半导体激光器,如F-P激光器(法布里-珀罗激光器)DFB(分布式反馈激光器)。其可以在衬底上多个方向上排列多个激光器,从而形成并行光源或者面阵光源,是光纤通信或者光感测领域的主要光源之一。


相较于传统的半导体激光器,VCSEL有以下诸多优点:
1)有源层体积极小,从而可以获得极低的工作阈值,如材料工艺发展可期待极低阈值甚至无阈值发光器件;
2)波长和阈值对温度变化相对不太敏感(当然VCSEL本身也属于半导体激光器的一种,也就逃脱不了温度对其影响的宿命,其波长相对于温度变化的温漂系数大约为0.06 nm/℃,相比于F-P激光器的0.3 nm/℃来说已经小很多了。);
3)腔长量级与波长相近,甚至更小(半波长量级),故纵模间隔较大,可实现单纵模出射;
4)可得到较大的驰豫振荡频率,从而实现较高的调制频率;
5)出射圆形光斑,易于与光纤耦合;
6)封装简易,且可以形成二维激光阵列;
7)预期工作寿命达10万小时及以上。


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