Laser VCSEL ( Laser a superficie verticale a emissione di cavità )
Il nome completo di VCSEL è Laser a superficie verticale a emissione di cavità (VCSEL), che viene chiamato laser a emissione di superficie. È una delle fonti di luce utilizzate nella comunicazione in fibra ottica.
Il nome completo di VCSEL è Laser a superficie verticale a emissione di cavità (VCSEL), che viene chiamato laser a emissione di superficie. È una delle fonti di luce utilizzate nella comunicazione in fibra ottica. Diversamente dal LED (Light Emitting Diode) e da altre fonti di luce come LD (Laser Diode), la sorgente luminosa VCSEL può cambiare la frequenza in Giga Hz, e naturalmente la velocità di trasmissione ha Giga bps. Sebbene i LD convenzionali abbiano anche le proprietà sopra indicate, sono più costosi e l'efficienza della luminescenza è molto peggiore di VCSEL. Inoltre, la tensione e la corrente di pilotaggio richieste dal VCSEL sono piccole, quindi la durata è superiore a 10 milioni di ore, più di 100 volte quella di altre fonti di luce. La sorgente VCSEL del modulo / desktop OPEAK è una fonte di luce altamente stabile ed economica. La tecnologia automatizzata di controllo della temperatura di precisione (ATC) e controllo di potenza (APC) garantisce stabilità a lungo termine della potenza ottica e della forma spettrale. Uscita in fibra monomodale, sono disponibili una varietà di connettori o adattatori per facilitare l'interconnessione veloce, a bassa perdita e veloce con dispositivi esterni. La potenza ottica di uscita è regolabile e la modalità di modulazione interna è opzionale.
Un laser che emette superficie cavità verticale (VCSEL) è un nuovo tipo di laser che emette luce da una superficie verticale. La struttura diversa dal laser per emissione di bordi convenzionale offre molti vantaggi: il piccolo angolo di divergenza e la simmetria circolare della distribuzione di campo vicino e vicino aumentano notevolmente l'efficienza di accoppiamento con la fibra senza il complicato e costoso sistema di sagomatura del fascio. È dimostrato che l'efficienza di accoppiamento con la fibra multimodale può essere superiore al 90%; la lunghezza della cavità è estremamente breve, il che porta alla grande spaziatura in modalità longitudinale, che può realizzare un singolo funzionamento in modalità longitudinale in un ampio intervallo di temperatura, e la frequenza di modulazione dinamica è alta; Small rende il suo fattore di emissione spontaneo di diversi ordini di grandezza superiore a quello dei comuni laser a fine fuoco, il che porta a migliorare molte proprietà fisiche; può essere testato nel chip, che riduce notevolmente i costi di sviluppo; la direzione verticale della direzione di emissione della luce rende facile ottenere un'alta densità. L'integrazione di array di aree bidimensionali consente una maggiore potenza in uscita, e poiché i laser multipli possono essere disposti in parallelo nella direzione perpendicolare al substrato, è adatto per applicazioni come la trasmissione ottica parallela e l'interconnessione ottica parallela. La velocità viene applicata con successo a interconnessioni ottiche monocanale e parallele, con il suo elevato rapporto prezzo / prestazioni nelle reti di comunicazione dati Ethernet a banda larga e ad alta velocità. Per un gran numero di applicazioni; è il processo di produzione più attraente del diodo ad emissione luminosa (LED) compatibile, produzione di massa a basso costo.
Applicazione e prospettive:
In termini di comunicazione in fibra ottica, il mercato VCSEL si sta attualmente sviluppando a un ritmo senza precedenti e la sostituzione di LD ad alto prezzo in Nord America per la realizzazione di reti di comunicazione dati Gigabit e 10 Gigabit Ethernet ha portato a una crescita esplosiva nel richiesta di moduli transceiver VCSEL ad alta velocità. Anche se l'attuale mercato delle comunicazioni si sta restringendo, secondo la recente previsione di E1ectroniCast, la domanda globale di ricetrasmettitori laser VCSEL per comunicazioni ottiche continuerà ad aumentare ad un tasso del 35% all'anno nei prossimi cinque anni, raggiungendo $ 2 miliardi entro il 2006. Future China sarà il più grande mercato di reti di comunicazione dati, utilizzando array VCSEL / Pin per ottenere interconnessioni ottiche parallele a corto raggio (VSR) di 10 Gbit / s o persino 40 Gbit / se ritorno ad alta densità tra apparecchiature di commutazione ad alta capacità e apparecchiature di trasmissione. La connessione a bordo promuoverà notevolmente lo sviluppo delle reti di comunicazione dati domestiche e delle apparecchiature di comunicazione.
VCSEL ha anche una buona prospettiva applicativa in altri aspetti. In termini di stampa ottica, l'elettrizzazione delle tecnologie di scansione ottica come i mirror poligonali nelle stampanti laser è stata un problema che non è stato risolto per molti anni e che è gradualmente migliorato con lo sviluppo della tecnologia. Se vengono utilizzati array di LED, il consumo di energia è un collo di bottiglia e l'introduzione degli array VCSEL può risolvere questo problema. I raggi multipli sotto forma di una serie di migliaia di VCSEL possono essere il modo migliore per sostituire la scansione speculare poligonale. Rispetto a un singolo tubo laser in passato, la struttura integrata in array di VCSEL consente la scansione simultanea su più righe. Ciò può aumentare notevolmente la velocità di scansione della stampante laser e prolungare di conseguenza la sua durata. In termini di visualizzazione della luce, i display usuali sono costruiti utilizzando tubi luminosi ternari di colore rosso, verde e blu. Se i laser con colori ternari rossi, verdi e blu possono essere fabbricati, possono essere utilizzati nel campo tecnico di grandi display. . Attualmente, i laser della serie GaN con lunghezze d'onda che vanno dal blu all'ultravioletto sono nella fase di ricerca. Questa serie di VCSEL è una potente tecnologia per la risoluzione di future visualizzazioni di immagini. In termini di illuminazione, l'efficienza di conversione elettro-ottica di VCSEL è superiore al 50%, che è molto più alta della fonte di illuminazione attuale. Se la sua lunghezza d'onda può coprire dal campo dell'ultravioletto alla regione visibile, ci si può aspettare che abbia un'ampia prospettiva di applicazione nel campo dell'illuminazione. Per ottenere l'illuminazione a luce bianca. Ad esempio, illuminazione per interni che regola l'intensità della luce, retroilluminazione per laptop, semafori e illuminazione esterna. Inoltre, ci sono anche speranze per l'applicazione nel rilevamento di gas e nell'archiviazione ottica ad alta densità.
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