VCSEL常見測試參數(shù)特性分析

VCSEL器件廣泛應(yīng)用于3D人臉識別和距離傳感。當(dāng)VCSEL陣列用于TOF模組，特別是激光雷達(dá)一類的dTOF系統(tǒng)時(shí)，VCSEL在窄脈沖情況下的峰值功率、工作電流、工作電壓、轉(zhuǎn)化效率、近遠(yuǎn)場光學(xué)特性等參數(shù)對于芯片供應(yīng)商、封裝服務(wù)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(biāo)準(zhǔn)檢測的關(guān)鍵電性能技術(shù)參數(shù)，常見如激光二極管正向壓降(VF )、KinK點(diǎn)測試/線性度測試(dL/dI)、閾值電流(Ith)、輸出光功率等(Po)以斜率效率(Es)等。

LIV測試是確定VCSEL關(guān)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(gè)圖形中。L/I曲線顯示了激光器的光強(qiáng)度對工作電流的依賴性，并用于確定工作點(diǎn)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(qiáng)-電流-電壓)測試，可以評估VCSEL絕大多數(shù)電參數(shù)特性及最佳輸出光功率。

窄脈沖LIV測試典型方案

為了滿足VCSEL產(chǎn)業(yè)鏈對窄脈沖LIV測試的需求，普賽斯儀表和多應(yīng)用領(lǐng)域的頭部企業(yè)進(jìn)行了深入的探討，結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求以及自身技術(shù)沉淀，推出了PL窄脈沖LIV測試系統(tǒng)，產(chǎn)品具有輸出電流脈沖窄(ns級)、輸出脈沖電流大(30A)、支持脈寬光峰值功率檢測、支持激光器電壓測量、超快上升速度等功能。

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(jì)+脈沖電壓表，具有同步性能好、測試速度快等優(yōu)點(diǎn)；超窄至ns級的脈沖，占

空比可低至0.01%;

脈沖高保真：脈沖無過沖、無振蕩；最快脈沖上升時(shí)間300A/μs，兼容CW和QCW模式;

更大的測試電流：針對30A以上大功率激光器的測試需求，可以通過并聯(lián)多達(dá)4臺普賽斯PL系列設(shè)備，提供最大120A、μs級脈寬的驅(qū)動(dòng)電流;

上位機(jī)測試軟件：配置專用上位機(jī)軟件，可直接設(shè)置多項(xiàng)測試參數(shù)，測試完成后自動(dòng)計(jì)算處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)快速測試，提高測試效率。

PL系列窄脈沖LIV測試系統(tǒng)構(gòu)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。

測試夾具

正向電壓(VF)指工作在一定前向驅(qū)動(dòng)電流的條件下(一般為Ith+20mA)的正向電壓值，包括帶隙電壓VBG及等效串聯(lián)電阻的壓降I*RL 。

閾值電流(I t h )指VCSEL激光器由自發(fā)輻射轉(zhuǎn)換到受激輻射狀態(tài)時(shí)的正向電流值，可以通過LIV曲線來測量。

光強(qiáng)度(L)測量對VCSEL的光輸出進(jìn)行測試檢驗(yàn)。光強(qiáng)度測量的輸出一般以mW為單位。需要一個(gè)經(jīng)過校準(zhǔn)的積分球+光纖+探測器組成，在VCSEL光譜特性等光學(xué)參數(shù)項(xiàng)目測量中，測試機(jī)仍需要電流源為器件供電，推薦使用普賽斯PL系列窄脈沖測試系統(tǒng)集成使用，PL系列作為恒流電流源也可同時(shí)為光譜儀、其他自動(dòng)化設(shè)備、擴(kuò)展接口等提供I/O接口及合理設(shè)計(jì)的測試夾具，從而實(shí)現(xiàn)測試機(jī)的全參數(shù)自動(dòng)化測試。

多通道測試方案

針對VCSEL測試系統(tǒng)老化電源的需求，普賽斯豐富的產(chǎn)品線同樣可以完美應(yīng)對。多通道老化電源，最大可到40CH,各通道可獨(dú)立控制、同步測試、獨(dú)立

輸出，配置靈活，幫助VCSEL的老化測試實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高效。