Perbezaan Antara LD VCSEL Dan LED

Feb 27, 2024

Tinggalkan pesanan

Jenis sumber yang digunakan termasuk LED, laser, laser fabry-perot (FP), laser maklum balas teragih (DFB) dan laser pemancar permukaan rongga menegak (VCSEL). Semua menukar isyarat elektrik kepada isyarat optik, tetapi sebaliknya adalah peranti yang agak berbeza. Ketiga-tiganya adalah peranti semikonduktor kecil (cip) benar-benar sebesar butiran pasir. LED dan VCSEL dibuat pada wafer semikonduktor supaya ia mengeluarkan cahaya dari permukaan cip, manakala laser fp dan DFB memancarkan dari sisi cip daripada rongga laser yang dicipta di tengah cip.

LEDs-lasers

 

Laser dan LED adalah peranti yang agak berbeza seperti yang anda boleh lihat dari gambar rajah output cahaya mereka sebagai fungsi arus pemacu. LED ialah pemancar mudah yang menjana lebih banyak keluaran cahaya apabila arus pemacu meningkat sehingga arus yang lebih tinggi memanaskannya dan keluaran cahayanya berkurangan, mengehadkan jumlah keluaran kuasa. Laser bermula seperti LED, menghasilkan lebih banyak cahaya dengan lebih banyak arus pemacu, tetapi cahaya terkurung di kawasan kecil dalam cip semikonduktor yang dipanggil rongga laser, secara mendatar di dalam cip untuk kebanyakan laser tetapi secara menegak dalam VCSEL Seperti semua laser, sekali jumlah cahaya tertentu dijana di dalam rongga laser, peranti itu menjadi "laser" - akronim untuk "penguatan cahaya oleh pelepasan radiasi yang dirangsang." Sebaik sahaja peranti mencapai tahap semasa tertentu, ia melepasi ambang laser dan output cahaya menjadi lebih tinggi dengan sedikit peningkatan arus.

Lengkung LI membantu menunjukkan mengapa laser mempunyai lebar jalur yang lebih tinggi daripada LED. LED dimodulasi pada julat arus yang lebih tinggi untuk menghidupkan dan mematikan output cahaya. Laser berat sebelah pada ambang kemudian dimodulasi dengan perubahan arus kecil untuk mendapatkan perubahan besar dalam output cahaya. Saiz laser yang lebih kecil juga menjadikannya lebih mudah untuk dimodulasi dengan lebih pantas. Secara amnya LED dihadkan kepada beberapa ratus megabit/pautan saat manakala laser bagus untuk 25-50 pautan gigabit sesaat apabila dimodulatkan terus. (Kadar bit yang lebih tinggi boleh dilakukan dengan menggunakan laser pada setiap masa (CW) dan memodulasinya secara luaran.

L-I curve

 

LED mempunyai output kuasa yang jauh lebih rendah daripada laser dan corak pancaran keluaran cahaya yang lebih besar dan mencapah menjadikannya lebih sukar untuk digabungkan menjadi gentian, secara amnya mengehadkannya untuk digunakan dengan gentian berbilang mod. LED mempunyai lebar jalur yang jauh lebih rendah daripada laser dan terhad kepada sistem yang beroperasi sehingga kira-kira 250 MHz atau sekitar 200 Mb/s.

Laser mempunyai output cahaya yang lebih kecil dan lebih ketat dan mudah digandingkan kepada gentian mod tunggal, menjadikannya sesuai untuk pautan kelajuan tinggi jarak jauh. Laser mempunyai keupayaan lebar jalur yang sangat tinggi, kebanyakannya berguna untuk melebihi 10 GHz atau 10 Gb/s.

VCSEL ialah peranti yang pelik. Mereka menggunakan helah fabrikasi semikonduktor untuk mencipta rongga laser menegak dalam cip supaya cahaya keluar dari atas, menjadikannya mudah untuk digabungkan menjadi gentian. Tetapi struktur peranti hanya boleh dilaksanakan untuk ~ 850nm sumber, panjang gelombang yang digunakan untuk gentian berbilang mod.

Kerana kaedah fabrikasi mereka, LED dan VCSEL adalah murah untuk dibuat. Laser lebih mahal kerana mencipta rongga laser di dalam peranti adalah lebih sukar, Cip mesti diasingkan daripada wafer semikonduktor dan setiap hujung bersalut sebelum laser boleh diuji untuk melihat sama ada ia baik.

spectrum
Perbandingan keluaran spektrum LED dan VCSEL, kedua-duanya dengan panjang gelombang tengah sekitar 850nm.

Satu lagi perbezaan besar antara LED dan kedua-dua jenis laser ialah output spektrum. LED mempunyai output spektrum yang sangat luas yang menyebabkan mereka mengalami penyebaran kromatik dalam gentian, manakala laser mempunyai output spektrum sempit yang mengalami penyebaran kromatik yang sangat sedikit. Dalam gentian berbilang mod, lebar jalur LED sangat terhad oleh penyebaran kromatik kerana lebar spektrumnya yang besar (cahaya pada panjang gelombang yang lebih panjang bergerak lebih cepat daripada cahaya pada panjang gelombang yang lebih pendek menyebabkan penyebaran). Ini menambah kelebihan VCSEL untuk rangkaian berkelajuan tinggi.

 

Selamat datang hubungi kami untuk butiran lanjut:

Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345

Email: info@brandnew-china.com