VCSEL技術(shù)與市場(chǎng)介紹
：2022-09-16
：333
VCSEL（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，垂直腔表面發(fā)射激光器）
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諧振腔 （兩個(gè)DBR反射鏡和有源區(qū)構(gòu)成）
MQWS：AlGaAs-850nm，
InGaAs-940nm
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DBR: PDBR-99%反射率
Al0.9GaAs/Al0.1GaAs 24-25對(duì)
NDBR-99.9%反射率
Al0.9GaAs/Al0.1GaAs 30-35對(duì)
DBR=1/4λ
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氧化制程-減小諧振腔體積和發(fā)光
面積，PDBR需要全鋁的AlAs
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氧化制程-關(guān)系到光束的穩(wěn)定和光
電特性的優(yōu)劣。
紅外LED
紅外LD-EEL
紅外VCSEL
光型
發(fā)散分布
橢圓集中分布
圓形集中分布
頻譜半高寬
50nm
1nm
1nm
投射距離
近距離
遠(yuǎn)近皆可
遠(yuǎn)近皆可
光電轉(zhuǎn)換效率
10%
20%
25%
功耗
高
中
低
閾值電流
高
中
低
指向性
大角度散射光
高指向性同調(diào)光
高指向性同調(diào)光
散熱情況
不好
好
好
調(diào)制頻率
慢
快
高速
發(fā)射時(shí)間
5-10ns
1ns
1ns
使用壽命
1萬(wàn)小時(shí)
5萬(wàn)小時(shí)
5萬(wàn)小時(shí)
技術(shù)難度
底
中
較高
成本
底
高
較高
為了改善 光電二極體 的缺點(diǎn)，業(yè)界結(jié)合 發(fā)光二極體(LED) 與 光傳感器 做成 環(huán)境光源傳感器 (Ambient Light Sensor) 取代 光電二極體。 但是，使用紅外線感測(cè)僅能分辨 距離的遠(yuǎn)近，若遇到暗色系表面物體，則會(huì)吸收掉發(fā)射出的紅外光源而影響感測(cè)效能。所以去年開(kāi)始，業(yè)界陸續(xù)改用 飛時(shí)測(cè)距技術(shù)(TOF) 取代
環(huán)境光源傳感器 (Huawei、LG、Lenovo、Motorola)，Apple 也在 IPHONE 7導(dǎo)入了 TOF 技術(shù)。
飛時(shí)測(cè)距（time of flight，ToF） 技術(shù)其透過(guò)量測(cè)光離開(kāi)發(fā)射端，碰到目標(biāo)物，再回到接收端的時(shí)間差，藉此計(jì)算與目標(biāo)物間的距離。TOF 感測(cè)器 不需依靠光
源反射的光量，而是測(cè)量光子由 電射二極體 發(fā)射後的傳輸時(shí)間來(lái)計(jì)算距離，所以不會(huì)受到目標(biāo)的表面反射率影響而導(dǎo)致偵測(cè)效果失誤TOF 測(cè)距傳感器，已經(jīng)被 APPLE、華為、聯(lián)想、宏達(dá)電、樂(lè)金、摩托羅拉等手機(jī)廠採(cǎi)用。
VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 及 單光子雪崩二極管(SPAD)整合為一個(gè) TOF 測(cè)距傳感器。IPHONE 7 已導(dǎo)入了飛行時(shí)間 (time of flight) 測(cè)距傳感器。TOF 技術(shù)可被用來(lái)強(qiáng)化擴(kuò)增實(shí)境（AR）或虛擬實(shí)境（VR）與現(xiàn)實(shí)世界的互動(dòng)，讓裝置配戴者確實(shí)感知自己在接近、得以處理現(xiàn)實(shí)世界的物件。
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