AvaSpec光譜儀在VCSEL技術(shù)發(fā)展中的應(yīng)用

垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）是一種基于半導(dǎo)體技術(shù)的光源，可以采用分子束外延（MBE）或金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）等標(biāo)準(zhǔn)薄膜沉積技術(shù)在砷化鎵（GaAs）晶片上沉積薄膜來進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，VCSEL從其上表面發(fā)射相干光束。
與邊緣發(fā)射激光器相比，VCSEL激光器的垂直腔設(shè)計具有幾個優(yōu)點。 邊緣發(fā)射激光器在沉積工藝完成并從晶片上模切成器件之前是不能進(jìn)行測試的。 一旦晶片或薄膜中存在缺陷，就會浪費制造時間和材料。 而VCSEL不但可以使用普通半導(dǎo)體薄膜沉積方法進(jìn)行大批量生產(chǎn)，而且可以在生產(chǎn)的各個階段進(jìn)行測試，包括對整個晶片進(jìn)行測試，這樣就可以在一個三英寸晶片上同時對上千個VCSEL進(jìn)行測試，從而提高了生產(chǎn)效率，并降低了生產(chǎn)成本。
很多VCSEL制造商和集成商都使用Avantes公司的AvaSpec光譜儀來測試VCSEL的性能，通常AvaSpec-ULS3648-USB2，AvaSpec-ULS4096CL-EVO和新型Mini4096CL這三款光譜儀被用于VCSEL測試。許多客戶發(fā)現(xiàn)Avantes的光譜儀在VCSEL的許多常規(guī)測試中可以替代昂貴的光譜分析儀（OSA）。由于目前生產(chǎn)的大多數(shù)VCSEL都是位于近紅外波段，因此Avantes的光譜儀都會采用閃耀波長在近紅外波段的高分辨率光柵（1200或1800線對數(shù)）。被測VCSEL的高固有功率允許光譜儀使用5或10微米的狹縫以達(dá)到高分辨率，但可能會導(dǎo)致一定程度上的信號衰減。Avantes光譜儀被客戶稱贊的主要優(yōu)勢包括高分辨率，高靈敏度，高像素數(shù)，軟件易于集成，可以實現(xiàn)高速測試。

在這個應(yīng)用中，Avantes光譜儀被用于測量VCSEL的各種典型參數(shù)，包括光譜峰值波長，質(zhì)心波長，邊模抑制比，半高全寬（FWHM）和RMS光譜帶寬。一些VCSEL采用脈沖工作模式，這時AvaSpec光譜儀的時序測量能力使之適合測量這種類型的VCSEL。 AS5216 USB2電路板和AS7010 USB3 /以太網(wǎng)電路板都能夠發(fā)送TTL信號或接收TTL外觸發(fā)信號，以控制采集脈沖信號的時序參數(shù)。

Avantes還有多樣的采集附件用于VCSEL測量，除了標(biāo)準(zhǔn)光纖跳線外，還有余弦校正器和積分球，可以針對各種尺寸和功率的VCSEL提供其發(fā)光特性的測試方案。
 

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