VCSEL常見測試參數(shù)特性分析
VCSEL器件廣泛應用于3D人臉識別和距離傳感。當VCSEL陣列用于TOF模組,特別是激光雷達一類的dTOF系統(tǒng)時, VCSEL在窄脈沖情況下的峰值功率、工作電流、工作電壓、轉化效率、近遠場光學特性等參數(shù)對于芯片供應商、封裝服務商、模組集成商等都非常重要。
VCSEL和VCSEL陣列,包括各種激光二極管標準檢測的關鍵電性能技術參數(shù),常見如激光二極管正向壓降(VF)、KinK點測試/線性度測試(dL/dI)、閾值電流(lth)、輸出光功率等(Po)以斜率效率(Es)等。
LIV測試是確定VCSEL關鍵性能參數(shù)的一種快速簡單的方法,它將兩條測量曲線組合在一個圖形中。L/I曲線顯示了激光器的光強度對工作電流的依賴性,并用于確定工作點和閾值電流。V/I曲線顯示了施加到激光器的電壓作為工作電流的函數(shù)。通過LIV(光強-電流-電壓)測試,可以評估VCSEL絕大多數(shù)電參數(shù)特性及較佳輸出光功率。
雷達輸出的激光脈寬越窄,測距精度越高;峰值光功率越大,一般需要至百瓦,測試距離越遠。因此研究高注入電流的高峰值光功率VCSEL芯片十分關鍵。而大功率激光器使用直流或者寬脈沖加電時發(fā)熱嚴重,激光器特笑受溫度影響非常大,直流或寬脈沖下的測試結果并不能反映器件特性。因此為了測量VCSEL器件在真實工作場景下的性能,就需要微秒甚至納秒級驅動和測試能力的測試設備對其進行測試,這是目前傳統(tǒng)直流或者寬脈沖的測試表具不能滿足的。
PL系列LIV光電特性測試窄脈沖系統(tǒng)典型方案
為了滿足VCSEL產業(yè)鏈對窄脈沖LIV測試的需求,普賽斯儀表和多應用領域的頭部企業(yè)進行了深入的探討,結合產業(yè)需求以及自身技術沉淀,推出了PL窄脈沖LIV測試系統(tǒng),產品具有輸出電流脈沖窄(ns級)、輸出脈沖電流大(30A)、支持脈沖光峰值功率檢測、支持激光器電壓測量、超快上升速度等功能。
PL系列窄脈沖LIV測試系統(tǒng)構成如上圖所示:PL系列脈沖源、測試夾具、積分球、光纖、光譜儀等,光譜儀用戶可以根據(jù)自己的需求選擇另購。
系統(tǒng)優(yōu)勢
集多表功能于一體:快速脈沖發(fā)生器+程控電流源+峰值取樣光功率計+脈沖電壓表
1、PL系列LIV測試系統(tǒng)具有同步性能好、測試速度快、完整化的解決方案等特點。
2、通過15MS/s的數(shù)字化功能,實現(xiàn)脈沖發(fā)生器0.1%基本測量精度;
3、超窄至ns級的脈沖,占空比可低至0.01%;
4、多個精密光電流測試量程;
5、上位機LIV算法,支持各種參數(shù)的自動計算,簡化應用。
普賽斯PL系列LIV光電特性測試窄脈沖系統(tǒng)掃描可進行正向電壓(VF)測試、閾值電流(lth)測試、光強度(L)測試、光學特性參數(shù)測試。