2D LIV、频谱和VCSEL阵列中个别发射器的光束特性

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2024.1.31
据发现,VCSEL阵列在消费电子领域有着大量的应用,包括飞行时间(ToF)或3D传感中的结构光源,人脸识别(FR)、手势识别(GR)中的接近照明等等。本研究的重点是对整个VCSEL阵列和其中的每个发射器进行详细和全面的LIV测试、光谱和波束分析。

\\  对单个发射器进行2D LIV+λ检测的必要性

  • 对于面部识别、3D传感、车内感应、激光雷达和测距等要求严格的应用至关重要
  • 调查发射者之间的串扰
  • 并行化测量,减少整体测量时间
LIV曲线是用激光二极管来确定电气和光学的工作特性最基本的测量方法。这些曲线建立了阈值电流、坡度效率、翻转点、是否存在任何扭结等。它们被广泛应用于不同的阶段,因为在制造过程的早期识别错误的DUTs是至关重要的。
整个VCSEL阵列的LIV特征

 

  • 从200 mA到1.8 A测量整个阵列的L-I和I-V曲线

  • 根据L-I曲线计算出坡度效率、阈值电流和翻转电流

  • 在I-V曲线中,电压随预期的电流的增加大致呈线性增加 

整个阵列中所有发射器的LIV特性

 

  • 在此测量中使用的VCSEL阵列由281个发射器组成
  • 测量了每个发射器的斜坡效率和阈值电流
  • 外部发射器具有较高的坡度效率,但阈值电流较低

  • 内部发射器在这两个量上都有微小的变化

除了LIV曲线外,我们还测量了不同电流下单个发射器(选择阵列选择15个发射器)的光谱,与LIV曲线相似。光谱如下图所示。每个子图表示一个发射器,其光谱在不同的电流下用颜色编码(蓝色在400 mA到红色在1.8 A)。我们观察到在较高的电流下的频谱位移,高阶模式也随着电流的增加而出现。

\\  结论

我们扩展了现有的一维LIV测试、光谱和光束分析,延申到覆盖VCSEL阵列里的每个单个发射器。这种方法不仅实现测量的并行化,缩短总体测量时间,还提供了研究个别发射器之间相互影响的机会。

VTC 4000:灵活、精确的单发射器分析
我们独特的测量解决方案,具有从客户那里定义良好的要求,允许识别阵列中性能不佳或规格不佳的发射器。我们相信,这种全面的表征单个发射器是至关重要的要求苛刻的应用。这使得VCSEL制造商能够确保最终产品的合规性,而不会产生任何包装成本,并加快制造过程。
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