AvaSpec光譜儀在VCSEL技術發展中的應用

垂直腔面發射激光器(qì)（VCSEL）是一種基于半導體(tǐ)技術的光源，可(kě)以采用分子束外延（MBE）或金屬有(yǒu)機化學氣相沉積（MOCVD）等标準薄膜沉積技術在砷化镓（GaAs）晶片上(shàng)沉積薄膜來(lái)進行(xíng)大(dà)規模生(shēng)産，VCSEL從其上(shàng)表面發射相幹光束。
與邊緣發射激光器(qì)相比，VCSEL激光器(qì)的垂直腔設計具有(yǒu)幾個(gè)優點。 邊緣發射激光器(qì)在沉積工藝完成并從晶片上(shàng)模切成器(qì)件之前是不能進行(xíng)測試的。 一旦晶片或薄膜中存在缺陷，就會(huì)浪費制(zhì)造時(shí)間(jiān)和(hé)材料。 而VCSEL不但(dàn)可(kě)以使用普通(tōng)半導體(tǐ)薄膜沉積方法進行(xíng)大(dà)批量生(shēng)産，而且可(kě)以在生(shēng)産的各個(gè)階段進行(xíng)測試，包括對整個(gè)晶片進行(xíng)測試，這樣就可(kě)以在一個(gè)三英寸晶片上(shàng)同時(shí)對上(shàng)千個(gè)VCSEL進行(xíng)測試，從而提高(gāo)了生(shēng)産效率，并降低(dī)了生(shēng)産成本。
很(hěn)多(duō)VCSEL制(zhì)造商和(hé)集成商都使用Avantes公司的AvaSpec光譜儀來(lái)測試VCSEL的性能，通(tōng)常AvaSpec-ULS3648-USB2，AvaSpec-ULS4096CL-EVO和(hé)新型Mini4096CL這三款光譜儀被用于VCSEL測試。許多(duō)客戶發現Avantes的光譜儀在VCSEL的許多(duō)常規測試中可(kě)以替代昂貴的光譜分析儀（OSA）。由于目前生(shēng)産的大(dà)多(duō)數VCSEL都是位于近紅外波段，因此Avantes的光譜儀都會(huì)采用閃耀波長在近紅外波段的高(gāo)分辨率光栅（1200或1800線對數）。被測VCSEL的高(gāo)固有(yǒu)功率允許光譜儀使用5或10微米的狹縫以達到高(gāo)分辨率，但(dàn)可(kě)能會(huì)導緻一定程度上(shàng)的信号衰減。Avantes光譜儀被客戶稱贊的主要優勢包括高(gāo)分辨率，高(gāo)靈敏度，高(gāo)像素數，軟件易于集成，可(kě)以實現高(gāo)速測試。

在這個(gè)應用中，Avantes光譜儀被用于測量VCSEL的各種典型參數，包括光譜峰值波長，質心波長，邊模抑制(zhì)比，半高(gāo)全寬（FWHM）和(hé)RMS光譜帶寬。一些(xiē)VCSEL采用脈沖工作(zuò)模式，這時(shí)AvaSpec光譜儀的時(shí)序測量能力使之适合測量這種類型的VCSEL。 AS5216 USB2電(diàn)路闆和(hé)AS7010 USB3 /以太網電(diàn)路闆都能夠發送TTL信号或接收TTL外觸發信号，以控制(zhì)采集脈沖信号的時(shí)序參數。

Avantes還(hái)有(yǒu)多(duō)樣的采集附件用于VCSEL測量，除了标準光纖跳(tiào)線外，還(hái)有(yǒu)餘弦校(xiào)正器(qì)和(hé)積分球，可(kě)以針對各種尺寸和(hé)功率的VCSEL提供其發光特性的測試方案。
 

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