AvaSpec光譜儀在VCSEL技術發(fā)展中的應用

垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）是一種基于半導體技術的光源，可以采用分子束外延（MBE）或金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）等標準薄膜沉積技術在砷化鎵（GaAs）晶片上沉積薄膜來進行大規(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體薄膜沉積方法進行大批量生產(chǎn)，而且可以在生產(chǎn)的各個階段進行測試，包括對整個晶片進行測試，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微米的狹縫以達到高分辨率，但可能會導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，除了標準光纖跳線外，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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