वीसीएसईएल लेजर डायोड

ईईएल लेज़रों की तुलना वीसीएसईएल से करने पर, कुछ स्पष्ट अंतर हैं जो वीसीएसईएल को कई मायनों में एक बेहतर तकनीक बनाते हैं।

संरचना और कार्यक्षमता:

सबसे उल्लेखनीय अंतरों में से एक उनकी संरचना में है। ईईएल लेजर पतले, लंबे होते हैं और किनारे से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जो उनकी स्केलेबिलिटी और प्रदर्शन स्थिरता को सीमित करता है। दूसरी ओर, वीसीएसईएल कॉम्पैक्ट होते हैं और सतह से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जिससे प्रदर्शन स्थिरता बनाए रखते हुए बड़े पैमाने पर उत्पादन करना आसान हो जाता है। यह एक संकीर्ण तिनके की तुलना चौड़े खुले फ़नल से करने जैसा है, और डिज़ाइन में अंतर कार्यक्षमता पर भारी प्रभाव डाल सकता है।

बिजली दक्षता:

जब बिजली की खपत की बात आती है, तो वीसीएसईएल लेजर बहुत आगे हैं। वे ईईएल लेज़रों की तुलना में बहुत कम बिजली की खपत करते हैं, जो उन्हें उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जिनके लिए कुशल प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। यह डेटा केंद्रों और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां ऊर्जा दक्षता एक बढ़ती चिंता का विषय है। जब आप कम ऊर्जा में समान या उससे भी बेहतर परिणाम प्राप्त कर सकते हैं तो ऊर्जा बर्बाद क्यों करें?

ऑप्टिकल संचार प्रदर्शन:

वीसीएसईएल तकनीक ऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में भी धूम मचा रही है। ईईएल लेजर की तुलना में तेजी से और अधिक कुशलता से डेटा संचारित करने में सक्षम, वीसीएसईएल उच्च गति डेटा ट्रांसमिशन के लिए पसंद का समाधान बन रहे हैं। यह उस दुनिया में महत्वपूर्ण है जो तेजी से और विश्वसनीय डेटा विनिमय पर निर्भर है।

वर्टिकल कैविटी सरफेस एमिटिंग लेजर (वीसीएसईएल) अन्य प्रकार के लेजर की तुलना में विभिन्न लाभ प्रदान करते हैं। इन फायदों में शामिल हैं: सतही उत्सर्जन, पता योग्य सरणियों के लिए डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करना; लेजर तरंग दैर्ध्य की कम तापमान निर्भरता; उत्कृष्ट विश्वसनीयता; वेफर-स्तरीय विनिर्माण प्रक्रिया। ये विशेषताएं वीसीएसईएल को पारंपरिक एज-उत्सर्जक डायोड लेजर और एलईडी की तुलना में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अधिक उपयुक्त बनाती हैं। BrandNewTech VCSEL तकनीक में एपिटैक्सियल संरचना और चिप डिजाइन, एपिटैक्सियल ग्रोथ, फ्रंट-एंड और बैक-एंड प्रोसेसिंग, पैकेजिंग और उन्नत परीक्षण और सिमुलेशन शामिल हैं। वीसीएसईएल, आज, कम दूरी के लिंक, इंटरकनेक्ट और स्थानीय नेटवर्क (LAN, SANS, आदि) में डेटा ट्रांसमिशन के लिए एक स्थापित प्रकाश स्रोत है। इन अनुप्रयोगों में, डिजिटल सिग्नल के प्रसारण के लिए वीसीएसईएल को ऑन-ऑफ मॉड्यूलेट किया गया है। वीसीएसईएल के एनालॉग मॉड्यूलेशन पर हाल के काम से संकेत मिलता है कि वीसीएसईएल आरएफ और माइक्रोवेव सिग्नल के प्रसारण के लिए भी उपयुक्त प्रकाश स्रोत हैं, उदाहरण के लिए, मोबाइल संचार के लिए सेलुलर सिस्टम में एंटीना रिमोटिंग में उपयोग किए जाने वाले रेडियो-ओवर-फाइबर (आरओएफ) नेटवर्क। इसके और भी कई फायदे हैं: उच्च दक्षता: वीसीएसईएल अत्यधिक कुशल हैं और अपेक्षाकृत कम इनपुट पावर के साथ बहुत अधिक प्रकाश आउटपुट उत्पन्न कर सकते हैं। यह उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां ऊर्जा दक्षता महत्वपूर्ण है। कम लागत: वीसीएसईएल का निर्माण अपेक्षाकृत सरल है, इसलिए अन्य प्रकार के लेजर की तुलना में उनका उत्पादन कम महंगा है। कम ताप उत्पादन: वीसीएसईएल बहुत कम ताप उत्पन्न करते हैं, जो उन्हें कॉम्पैक्ट उपकरणों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है जहां ताप अपव्यय एक चिंता का विषय है। उच्च विश्वसनीयता: वीसीएसईएल में उच्च विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन है, जो उन्हें मिशन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां डाउनटाइम कोई विकल्प नहीं है। बहुमुखी प्रतिभा: वीसीएसईएल को विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है और उच्च गति पर मॉड्यूलेट किया जा सकता है, जो उन्हें अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनाता है।

वीसीएसईएल-आधारित सेंसर तीन आयामों में दूरी और गति को माप सकते हैं और पेशेवर और उपभोक्ता अनुप्रयोगों के लिए पहले से ही बड़ी मात्रा में उत्पादित किए जाते हैं। यह कई भौतिक सिद्धांतों का उपयोग करता है: वीसीएसईएल का उपयोग निगरानी कैमरों के लिए अवरक्त रोशनी के रूप में किया जाता है। इमेजिंग ऑप्टिक्स के साथ संयुक्त उच्च-शक्ति सरणियाँ सैकड़ों मीटर की दूरी पर दृश्यों की एक समान रोशनी प्रदान करती हैं। उड़ान के समय की विधि प्रकाश स्रोतों के रूप में स्पंदित वीसीएसईएल का उपयोग करती है, या तो कम कर्तव्य चक्र के साथ तीव्र एकल पल्स के रूप में या पल्स ट्रेनों के रूप में। पृष्ठभूमि प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता और दूरी के साथ सिग्नल के मजबूत क्षीणन के कारण, 100 मीटर तक की दूरी पर कई वाट की लेजर शक्तियों की आवश्यकता होती है। वीसीएसईएल ऐरे पावर स्केलेबिलिटी को सक्षम करते हैं और उच्च पावर घनत्व पर बहुत कम पल्स प्रदान कर सकते हैं। एप्लिकेशन में स्मार्टफोन में विस्तारित कार्यक्षमता से लेकर औद्योगिक सेंसर से लेकर ड्राइवर सहायता और स्वायत्त ड्राइविंग के लिए ऑटोमोटिव LiDAR तक शामिल हैं। स्व-मिश्रण इंटरफेरोमेट्री सुसंगत लेजर फोटॉन के साथ काम करती है जो वापस गुहा में बिखरे हुए हैं। इसलिए यह परिवेशीय प्रकाश के प्रति असंवेदनशील है। इस विधि का उपयोग एक मीटर तक की दूरी पर बहुत अधिक सटीकता के साथ लक्ष्य की गति और दूरी को मापने के लिए किया जाता है। एकीकृत फोटोडायोड और ग्रेटिंग-स्थिर ध्रुवीकरण के साथ एकल-मोड वीसीएसईएल बहुत कॉम्पैक्ट और लागत प्रभावी उत्पादों को सक्षम करते हैं। कंप्यूटर इनपुट उपकरणों के प्रसिद्ध अनुप्रयोगों के अलावा, और भी उच्च परिशुद्धता वाले नए अनुप्रयोगों की भी जांच की जा रही है, जैसे कि 250 किमी/घंटा तक ऑटोमोटिव ग्राउंड स्पीड माप के लिए। सभी माप विधियां ज्ञात वीसीएसईएल गुणों जैसे मजबूती, तापमान स्थिरता और एकीकृत प्रकाशिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स पैकेजिंग की क्षमता का फायदा उठाती हैं। यह वीसीएसईएल सेंसर को उपभोक्ता और ऑटोमोटिव बाजारों में नए बड़े पैमाने के अनुप्रयोगों के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त बनाता है।

वर्तमान में, वीसीएसईएल का उपयोग मुख्य रूप से डेटा संचार में किया जाता है। स्मार्टफोन, LiDAR, 5G और IoT उपकरणों और प्रौद्योगिकियों की मांग में बदलाव और वृद्धि के कारण VCSEL बाजार में उल्लेखनीय वृद्धि होने की उम्मीद है। चूंकि एक ही ऐरे पर कई लेजर बनाना बहुत आसान है, इसलिए अगले कुछ दशकों में वीसीएसईएल के पास इस प्रकार की उभरती प्रौद्योगिकियों में उपयोग की काफी संभावनाएं होंगी, जब तक बिजली वाट और किलोवाट में बढ़ती रहेगी। विशेष रूप से औद्योगिक और 3डी सेंसिंग में अगली पीढ़ी के उत्पादों को डिजाइन और प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए वीसीएसईएल की बड़ी तैनाती की आवश्यकता होगी। जब दो या तीन वीसीएसईएल को एक ही चिप पर संयोजित किया जाता है, तो उनका उपयोग सेंसिंग अनुप्रयोगों में उच्च-सटीक गति माप के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 2017 में जारी iPhone X में चेहरे की पहचान को सक्षम करने के लिए तीन VCSEL का उपयोग किया गया था। निर्णायक उत्पाद तब घटित होते हैं जब वीसीएसईएल को एक ही चिप पर एक समय में हजारों या लाखों में संयोजित किया जाता है। दस हजार वीसीएसईएल एक साथ मिलकर उपभोक्ताओं को व्यापक रूप से LiDAR तकनीक को अपनाने में सक्षम बनाएंगे, जैसे कि सेल्फ-ड्राइविंग कारों के लिए।