VCSEL laser ( laser à émission de surface à cavité verticale )
Le nom complet de VCSEL est Laser à émission de surface à cavité verticale (VCSEL), appelé laser à émission de surface. C'est l'une des sources de lumière utilisées dans la communication par fibre optique.
Le nom complet de VCSEL est Laser à émission de surface à cavité verticale (VCSEL), appelé laser à émission de surface. C'est l'une des sources de lumière utilisées dans la communication par fibre optique. Différente de la diode électroluminescente (LED) et d’autres sources lumineuses telles que la diode laser (LD), la source lumineuse VCSEL peut changer la fréquence en gigaoctets et le débit de transmission a naturellement des gigabits par seconde. Bien que les LD classiques aient également les propriétés ci-dessus, ils sont plus coûteux et l'efficacité de la luminescence est bien pire que celle de VCSEL. De plus, la tension et le courant d'attaque requis par le VCSEL sont faibles, de sorte que sa durée de vie est supérieure à 10 millions d'heures, soit plus de 100 fois celle d'autres sources lumineuses. La source VCSEL de module / bureau OPEAK est une source de lumière extrêmement stable et économique. Le contrôle automatisé de précision de la température (ATC) et la technologie de contrôle de la puissance (APC) assurent la stabilité à long terme de la puissance optique et de la forme spectrale. Une sortie fibre monomode, une variété de connecteurs ou d’adaptateurs sont disponibles pour faciliter une interconnexion rapide avec de faibles pertes avec des périphériques externes. La puissance optique de sortie est réglable et le mode de modulation interne est optionnel.
Le laser à émission de surface à cavité verticale (VCSEL) est un nouveau type de laser qui émet de la lumière à partir d’une surface verticale. La structure différente du laser à émission de bord classique présente de nombreux avantages: le faible angle de divergence et la symétrie circulaire de la distribution en champ lointain et en champ proche augmentent considérablement l'efficacité du couplage avec la fibre sans le système de formage de faisceau compliqué et coûteux. Il est prouvé que l’efficacité du couplage avec une fibre multimode peut être supérieure à 90%; la longueur de la cavité est extrêmement courte, ce qui entraîne un grand espacement des modes longitudinaux, qui permet de réaliser un fonctionnement en mode longitudinal unique dans une large plage de températures et une fréquence de modulation dynamique élevée; Small rend son facteur d'émission spontané de plusieurs ordres de grandeur plus élevé que celui des lasers ordinaires alimentés en bout, ce qui conduit à l'amélioration de nombreuses propriétés physiques; il peut être testé dans la puce, ce qui réduit considérablement les coûts de développement; la direction verticale de la direction d'émission de lumière facilite l'obtention d'une densité élevée. L'intégration de matrices de surface bidimensionnelles permet d'obtenir une puissance de sortie plus élevée. Etant donné que plusieurs lasers peuvent être disposés en parallèle dans la direction perpendiculaire au substrat, ils conviennent parfaitement aux applications telles que la transmission optique parallèle et l'interconnexion optique parallèle. La vitesse est appliquée avec succès aux interconnexions optiques monocanal et parallèle, avec son rapport performances / prix élevé dans les réseaux de communication de données Ethernet à large bande et à grande vitesse. Pour un grand nombre d'applications; C’est le procédé de fabrication le plus attrayant de la production de masse à faible coût compatible avec les diodes électroluminescentes (DEL).
Application et perspectives:
En ce qui concerne la communication par fibre optique, le marché de VCSEL se développe actuellement à un rythme sans précédent et le remplacement des LD haut de gamme en Amérique du Nord pour la construction de réseaux de communication de données Gigabit et 10 Gigabit Ethernet a entraîné une croissance explosive du demande de modules émetteurs-récepteurs VCSEL à haut débit. Selon les dernières prévisions d’ElectroniCast, la demande mondiale en émetteurs-récepteurs laser VCSEL pour les communications optiques continuera à croître de 35% par an au cours des cinq prochaines années, pour atteindre 2 milliards de dollars d’ici 2006. Future China constituera le plus grand marché de réseaux de communication de données, utilisant les matrices VCSEL / Pin pour réaliser des interconnexions optiques parallèles très courtes (VSR) de 10 Gbit / s ou même de 40 Gbit / s et un retour haute densité entre équipements de commutation à grande capacité équipement de transmission. La connexion de la carte favorisera grandement le développement des réseaux de communication de données et des équipements de communication domestiques.
VCSEL a également une bonne perspective d’application sous d’autres aspects. En ce qui concerne l’impression optique, l’électronisation des technologies de numérisation optique telles que les miroirs polygonaux dans les imprimantes laser est un problème qui n’a pas été résolu depuis de nombreuses années et qui s’est progressivement améliorée avec l’évolution technologique. Si des matrices de DEL sont utilisées, la consommation d'énergie constitue un goulot d'étranglement et l'introduction de matrices VCSEL peut résoudre ce problème. La meilleure façon de remplacer le balayage en miroir polygonal consiste à utiliser plusieurs faisceaux sous la forme d'une matrice de milliers de VCSEL. Comparée à un seul tube laser dans le passé, la structure intégrée à la matrice du VCSEL permet un balayage simultané sur plusieurs lignes. Cela peut considérablement augmenter la vitesse de numérisation de l'imprimante laser et prolonger sa durée de vie en conséquence. En ce qui concerne l'affichage de la lumière, les affichages habituels sont construits à l'aide de tubes lumineux de couleurs ternaires rouge, vert et bleu. Si des lasers de couleurs ternaires rouge, verte et bleue peuvent être fabriqués, ils peuvent être utilisés dans le domaine technique des grands écrans. . Actuellement, les lasers de la série GaN avec des longueurs d'onde allant du bleu à l'ultraviolet en sont au stade de la recherche. Cette série de VCSEL est une technologie puissante permettant de résoudre les futurs affichages d’images. En termes d’éclairage, le rendement de conversion électro-optique de VCSEL est supérieur à 50%, ce qui est bien supérieur à celui de la source d’éclairage actuelle. Si sa longueur d'onde peut couvrir de la plage ultraviolette à la région visible, on peut s’attendre à ce qu’elle ait de larges perspectives d’application dans le domaine de l’éclairage. Pour obtenir un éclairage à la lumière blanche. Par exemple, l'éclairage intérieur qui ajuste l'intensité de la lumière, le contre-jour des ordinateurs portables, les feux de circulation et l'éclairage extérieur. En outre, il existe également des espoirs d'application dans la détection de gaz et le stockage optique haute densité.
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