Виды VCSEL диодов в TO-корпусе
Основное преимущество диодов VCSEL в сравнении с традиционными лазерами состоит в простой, прочной и долговечной «упаковке». «Упаковка» или корпус VCSEL отличается компактными размерами и низкими производственными затратами. Благодаря двумерному стеку лазерные излучатели могут быть интегрированы на один чип или подложку корпуса. За счет этого достигается большая выходная мощность и снижается количество дополнительных оптических конструкций. Подобные технологические решения нашли положительный отклик в системах LiDAR и лазерной медицине. Brightlaser внес изменения в дизайн устройства и избавил диоды VCSEL от избыточных компонентов. Теперь диоды стали более миниатюрными, дешевыми и высокопроизводительными в сравнении с традиционными лазерами.
VCSEL представляет собой удачную комбинацию преимуществ светодиодов и лазерных диодов, что позволяет расширить область его использования и выйти за рамки применения стандартных инфракрасных светодиодов. Таким диодам требуются гораздо более низкие управляющие токи при такой же выходной мощности. Кроме этого, VCSEL диоды могут использоваться в системах с низким энергопотреблением (к примеру, оборудование с батарейным питанием). В сравнении с традиционными лазерами с краевым излучением (EEL), VCSEL диоды имеют более стабильную длину волны с температурным коэффициентом, равным 0,07 нм/градус (в случае EEL температурный коэффициент достигает 0,25 – 0,3 нм/градус).
Диоды VCSEL обладают двумя фундаментальными преимуществами: малое расхождение пуска и круглая форма пятна. Это облегчает коллимацию или фокусировку, а также помогает повысить надежность системы. Лазеры с краевым излучением страдают от катастрофических оптических повреждений (COD) на гранях, которые являются одними из основных причин отказа устройств. В противовес этому, торцевые грани VCSEL диодов имеют иную конструкцию, которая не приводит к резкому снижению работоспособности устройств. Диоды VCSEL отличаются высокой надежностью и широким диапазоном рабочих температур, что делает их более приемлемыми для использования в сложных условиях производства.
Поскольку VCSEL представляют собой лазерные чипы с поверхностным излучением, такие как светодиоды, они используют распространенную SMD-технологию монтирования. Это позволяет эффективно рассеивать тепло и осуществлять простой монтаж с электронными компонентами. Несмотря на это, SMD-корпус может «конфликтовать» с оптическими компонентами и, в частности, с линзами. Таких проблем не возникает при использовании герметичных корпусов ТО, поэтому Brightlaser разработал широкую линейку продуктов на базе ТО-корпуса. VCSEL диоды в ТО-исполнении имеют различные длины волн и оптические мощности, что делает их подходящими для широкого спектра применений.
Brightlaser предлагает устройства TO46 и TOSA VCSEL с пропускной способностью 5 Гбит/с и 10 Гбит/с, соответствующие стандартам MIL-883 и GR468.
| Партномер | Оптическая мощность | Скорость передачи данных | Корпус |
| VD-0850T-006G-3I-0A0 | 2,7 мВт | >5G | TO46 / TOSA |
| VD-0850T-010G-8I-0A0 | 2,5 мВт | >10G | TO46 / TOSA |
TO56 также является популярной конфигурацией корпуса для массового производства непрерывных и импульсных VCSEL диодов с длиной волны 670 нм, 808 нм, 850 нм и 940 нм. Такие диоды активно применяются в лазерных модулях, датчиках дальномера, 3D-сканерах и т.д. В режиме с низким рабочим циклом и наносекундными импульсами (наносекундный режим) пиковая мощность может варьироваться в диапазоне от 10 до 100 Вт, что используется в лазерных дальномерах dToF, 3D-камерах и лидарах.
Наносекундный VCSEL диод с высокой пиковой мощностью в TO-корпусе
Повторное встраивание купольной линзы в ТО-корпус дает возможность генерировать луч с узким угловым расхождением. Это позволяет работать на больших расстояниях без дополнительной оптики и снижает конечную стоимость системы. Серия VP сочетает в себе все преимущества производительности VCSEL диодов и функцию контроля оптической мощности.
Механическая схема 850-нм 10 мВт TO46 (коллимированного диода VCSEL с фотодиодом)
В дополнение к корпусам TO экономичные лазеры VCSEL в пластиковым корпусе могут стать достойной альтернативой светодиодам. Высокая плотность мощности и отношение сигнал/шум делают их весьма привлекательными для внедрения в недорогие датчики приближения и дальномеры.
VCSEL в пластиковом корпусе
Продукция компании Brightlaser прошла сертификации CE, RoHS, REACH и AEC-Q102, которые подтверждают ее высокое качество и полную безопасность. Компания активно внедряет новые научные подходы в производстве, которые позволяют ей успешно развиваться на рынке современной ЭКБ.
