六個方面解析HCSEL激光源及應用

一、HCSEL是什么？

HCSEL是Horizontal Cavity Surface-EmittingLaser的首字母縮寫，即水平腔面發(fā)射激光器。HCSEL是一種半導體激光光源，以化合物半導體材料為基礎研制。

類似于EEL(邊發(fā)射激光器)的結構，HCSEL水平諧振的激光腔內通過衍射光學方法，形成垂直于激光振蕩方向的表面出光。通常HCSEL器件的工作波長為920nm、976nm至1310nm等。

HCSEL激光器結構示意圖

目前市面上，已成型商業(yè)化的HCSEL系列產(chǎn)品是檸檬光子獨家自主設計研發(fā)的芯片，并配備自主開發(fā)的關鍵設備，具有行業(yè)先發(fā)優(yōu)勢技術壁壘。根據(jù)應用及客戶需求，檸檬光子可定制設計開發(fā)HCSEL模組產(chǎn)品及解決方案。

二、衍射式HCSEL的出光形式和特點

HCSEL光源發(fā)散角分為快軸與慢軸兩個方向，檸檬光子獨家研發(fā)的HCSEL慢軸全角小于0.5°近似平行光，快軸發(fā)散角全角15°，因此HCSEL是天然的線光源。

通過芯片內置DOE耦合輸出，HCSEL頻率穩(wěn)定且可防反饋。單個芯片的功率增加可簡單通過增加芯片尺寸和出光口徑來實現(xiàn)。檸檬光子的HCSEL單芯片尺寸可以在小于1mm ~10mm定制，并在晶圓層面形成陣列排布。

三、HCSEL與VCSEL、EEL比較

有別于LED（發(fā)光二極管）光源，HCSEL具有水平諧振，腔垂直出光面的特點，融合了VCSEL在晶圓級別整體流片和易于封裝和EEL長腔長、大功率的優(yōu)點。

與VCSEL相比較：HSCEL比VCSEL光束質量優(yōu)、偏振度優(yōu)、信噪比高。

窄光譜線寬：光譜線寬窄，波長穩(wěn)定，便于3D傳感和LiDAR應用有效濾除噪聲。

光束質量優(yōu)異：優(yōu)異的光束質量降低光學整形難度。

偏振度優(yōu)異：優(yōu)異的偏振度利于傳感探測和光學合束。

與EEL比較：HSCEL比EEL功率高、輸出口徑大、制造工藝簡單。

高單管功率：超高的單管功率減少芯片使用數(shù)量，降低成本。

大輸出口徑：大輸出口徑賦予超高的芯片可靠性。

制造工藝簡單：簡單的芯片制造工藝從理論上保證成本低于EEL。

EEL，VCSEL，HCSEL光源特點

四、HCSEL重要優(yōu)勢

其簡單的芯片制造工藝從理論上保證成本比EEL和VCSEL更可控。檸檬光子HCSEL既能做到大功率高可靠性，又能做到低成本，是性價比最高的激光光源。 ??????

超高的單管功率: 可實現(xiàn)峰值功率數(shù)百瓦

大輸出口徑: 賦予超高的芯片可靠性

光譜線寬窄: 波長穩(wěn)定，便于3D傳感和LiDAR應用有效濾除噪聲

優(yōu)異的光束質量: 降低光學整形難度，提高光場銳利度

優(yōu)異的偏振度: 利于傳感探測和光學合束

可在緊湊封裝尺寸內實現(xiàn)高質量線形光場

下篇，檸檬光子將分享HCSEL產(chǎn)品及行業(yè)應用，敬請關注。

我們是誰？

檸檬光子成立于2018年，專注于高端半導體VCSEL，HCSEL，EEL激光芯片+光學設計+應用模組三大核心技術閉環(huán)，為市場提供超高性能的激光芯片及激光引擎整體解決方案。全球頂尖的專業(yè)團隊擁有約20年的先進激光技術積累。

全球布局的成熟供應鏈體系保障檸檬光子6吋晶圓月產(chǎn)能2000pcs以上。2021年，VCSEL芯片出貨量已經(jīng)達到了百萬顆，點、線、面激光模組也已量產(chǎn)。檸檬光子已獲得ISO9001、國家高新技術企業(yè)等認證。

審核編輯：湯梓紅