雷射二極體: VCSEL 是什麼?應用、原理一篇看懂 ... | 合法醫療器材資訊網
2020年11月11日—雷射二極體的構造·FP雷射(Fabry-PerotLaser)·垂直共振腔面射型雷射(VCSEL:VerticalCavitySurfaceEmittingLaser)·雷射二極體(LD) ...
編按:什麼是 VCSEL 呢?今(11/11)日,聯合報報導,因應 5G 時代到來、資料中心的需求增加,垂直腔面發射激光器 (VCSEL) 應用需求長期看好,而近年來 光磊 ( 2340-TW ) 也積極轉型要切入VCSEL [1],光磊提供的 光敏二極體 是 Apple Watch 傳感器最主要供應商,公司看好穿戴裝置的智慧醫療商機,搶下Apple Watch Series 6訂單。但VCSEL是什麼 呢?他的 應用 與 原理 又是如何?一起來看看。
以下正文開始
雷射二極體 的 構造雷射二極體(LD)的構造如<圖一>所示,外觀呈圓柱形,通常會依照封裝的不同而有不同的形狀,但是真正發光的部分只有「晶粒(Die)」而已。晶粒的尺寸與海邊的一粒砂子差不多,這麼小的一個晶粒就可以發出很強的光,由於雷射二極體的晶粒很小,所以一片 3 吋的砷化鎵晶圓就可以製作數百個晶粒,切割以後再封裝,目前主要分為下面兩大類:
➤邊射型雷射(EEL:Edge Emitting Laser):磊晶平面在水平方向,切割後在晶粒左右側邊蒸鍍金屬反射薄膜,雷射光沿水平方向(在磊晶平面內)來回共振,由右側邊射出,所以稱為「邊射型」,如<圖一(a)>所示,這種雷射功率高,但是投射出來的光場呈橢圓形,由於光纖的纖核是正圓形,因此連接到光纖時能量損失較大。
➤面射型雷射(SEL:Surface Emitting Laser):磊晶平面與金屬反射薄膜都在垂直方向,切割後雷射光沿水平方向(與磊晶平面垂直)來回共振,由磊晶表面射出,所以稱為「面射型」,如<圖一(b)>所示,這種雷射功率低,但是投射出來的光場呈正圓形,由於光纖的纖核是正圓形,因此連接到光纖時能量損失較小。
圖一、雷射二極體封裝後的外觀
FP 雷射(Fabry-Perot Laser)如果我們將<圖一>中的晶粒放大,得到如<圖二>的構造,中央部分發光區為砷化鎵磊晶,上下有...
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