VCSEL常見測試參數特性分析

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，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(Ith)、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。通過LIV(光強-電流-電壓)測試，可以評估VCSEL絕大多數電參數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產業鏈對窄脈沖LIV測試的需求，普賽斯儀表和多應用領域的頭部企業進行了深入的探討，結合產業需求以及自身技術沉淀，推出了PL窄脈沖LIV測試系統，產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。

系統優勢

集多表功能于一體：快速脈沖發生器+程控電流源+峰值取樣光功率計+脈沖電壓表，具有同步性能好、測試速度快等優點；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，可以通過并聯多達4臺普賽斯PL系列設備，提供最大120A、μs級脈寬的驅動電流;

上位機測試軟件：配置專用上位機軟件，可直接設置多項測試參數，測試完成后自動計算處理數據，實現快速測試，提高測試效率。

PL系列窄脈沖LIV測試系統構成如上圖所示：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動電流的條件下(一般為Ith+20mA)的正向電壓值，包括帶隙電壓VBG及等效串聯電阻的壓降I*RL 。

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

光強度(L)測量對VCSEL的光輸出進行測試檢驗。光強度測量的輸出一般以mW為單位。需要一個經過校準的積分球+光纖+探測器組成，在VCSEL光譜特性等光學參數項目測量中，測試機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集成使用，PL系列作為恒流電流源也可同時為光譜儀、其他自動化設備、擴展接口等提供I/O接口及合理設計的測試夾具，從而實現測試機的全參數自動化測試。

多通道測試方案

針對VCSEL測試系統老化電源的需求，普賽斯豐富的產品線同樣可以完美應對。多通道老化電源，最大可到40CH,各通道可獨立控制、同步測試、獨立

輸出，配置靈活，幫助VCSEL的老化測試實現精準、高效。