HCSEL是Horizontal cavity surface-emitting laser的首字母缩写,即水平腔面发射激光器。 HCSEL是一种半导体激光光源,以化合物半导体材料为基础研制。
HCSEL类似于EEL(边发射激光器)的结构,水平谐振的激光腔内通过衍射光学方法,形成垂直于激光振荡方向的表面出光。HCSEL发射光源分为快轴与慢轴两个方向。通常HCSEL器件的工作波长为920nm、976nm至1310nm等。
HCSEL激光器结构示意图
目前市面上,已成型商业化的HCSEL系列产品是柠檬光子独家自主设计研发的芯片,并配备自主开发的关键设备,具有行业先发优势技术壁垒。根据应用及客户需求,柠檬光子可定制设计开发HCSEL模组产品及解决方案。
衍射式HCSEL的出光形式和特点:
HCSEL光源发散角分为快轴与慢轴两个方向,柠檬光子独家研发的HCSEL慢轴全角小于0.5°近似平行光,快轴发散角全角15°,因此HCSEL是天然的线光源。
通过芯片内置DOE耦合输出,HCSEL频率稳定且可防反馈。单个芯片的功率增加可简单通过增加芯片尺寸和出光口径来实现。柠檬光子的HCSEL单芯片尺寸可以在小于1mm ~ 10mm定制,并在晶圆层面形成阵列排布。
柠檬光子HCSEL激光器发光形式
HCSEL与VCSEL、EEL比较
有别于LED(发光二极管)光源,HCSEL具有水平谐振,腔垂直出光面的特点,融合了VCSEL在晶圆级别整体流片和易于封装和EEL长腔长、大功率的优点。
与VCSEL相比较:HSCEL比VCSEL光束质量优、偏振度优、信噪比高。
窄光谱线宽:光谱线宽窄,波长稳定,便于3D传感和LiDAR应用有效滤除噪声。
光束质量优异:优异的光束质量降低光学整形难度。
偏振度优异:优异的偏振度利于传感探测和光学合束。
与EEL比较:HSCEL比EEL功率高、输出口径大、制造工艺简单。
高单管功率:超高的单管功率减少芯片使用数量,降低成本。
大输出口径:大输出口径赋予超高的芯片可靠性。
制造工艺简单:简单的芯片制造工艺从理论上保证成本低于EEL。
EEL,VCSEL,HCSEL光源特点
HCSEL重要优势
其简单的芯片制造工艺从理论上保证成本比EEL和VCSEL更可控。柠檬光子HCSEL既能做到大功率高可靠性,又能做到低成本,是性价比最高的激光光源。
柠檬光子HCSEL光源及模组图
下篇,柠檬光子将分享HCSEL产品及行业应用,敬请期待。