PCSEL技术-让激光雷达半导体激光器价格更便宜


近期看到了很多有多PCSEL的信息,像《PCSEL技术或成半导体激光器行业新方向》、《加速PCSEL商业化》、《基于PCSEL技术的半导体激光器公司再获投资》等等,PCSEL究竟是怎么让半导体激光器价格变得更便宜的,我们能用到性价比更高的激光雷达半导体激光器吗?一起来探讨一下。

 

PCSEL

一、什么是PCESL

 

PCESL(光子晶体表面发射半导体激光器),要想了解PCSEL,要从VCSEL和EEL说起。

 

1、VCSEL(垂直腔面发射激光器)

这种激光器稳定性好,耐用且坚固,波长范围(850nm-1310nm)和功率有限,难以覆盖使用需求

 

2、EEL(边缘发射激光)

工艺复杂,需要依赖手工装调,制造成本高,小型化、发射波长窄,是激光雷达常用波长之一

 

PCSEL则是整合了VCSEL和EEL两者优势,在覆盖使用需求的同时做到了更低的制造成本。

 

激光雷达半导体激光器

 

二、PCESL让激光雷达半导体激光器价格更便宜

 

我们在许多业务都能看到半导体激光器的部署应用,如通信网络、光存储、娱乐、检测、扫描等各行各业,与其他类型的激光器一样,半导体激光器还有需要改进的地方,PCSEL的发展带来的就是为激光雷达用途的半导体激光器价格进一步降低,因为它可以同时实现高输出功率和高光束质量,并提供其他类型激光器难以实现的功能,例如偏振和光束图案控制,以及芯片光束方向控制,不依赖庞大的外部光学器件,我们有机会看到PCSEL技术在激光雷达方向兴起。

 

激光雷达半导体激光器

 

三、PCSEL技术历史

 

PCSEL不是什么全新的技术,追溯到2000年,日本京都大学Noda实验室就已经开始研究,在2010年前后,国内外多家实验室也开始跟进,PCSEL能制作满足使用波长的激光器,比如905nm和1550nm,在单模的情况下,一个PCSEL激光器就能实现输出功率10W的激光,发散角控制小于0.2°,30米距离处光斑直径也能约束在5厘米,利用PCSEL器件和放射镜,制作机械扫描式的无透镜激光雷达,大幅减低激光雷达系统复杂度,通过调整光子晶体排布就能发射激光方向,也可以想VCSEL一样实现阵列排布,构建更精确的激光雷达系统。