
发展趋势:多结VCSEL,可提高功率密度,增加探测范围。多结VCSEL利用隧道结隧穿原理,将上一个PN结价带中的电子变成下一个PN结中的导带电子,从而垂直将几个PN结叠在一起,通过增多发光量子层部分提升单位电流下的光功率,得到更高的功率密度。相比单结VCSEL,多结VCSEL可以:(1)提升电光转换效率(PCE),降低功耗;
(2)提供更高的功率密度,对光学系统设计更加友好,功率密度从几十瓦/平方毫米或几百瓦/平方毫米进入了几千瓦/平方毫米;(3)提高斜率效率(SE),对激光驱动器更加友好;
(4)提供更高的峰值功率,扩大测距工作范围;(5)电流不变,电压升高,对驱动和电源更加友好;(6)降低激光器的“每瓦成本(CostperWatt)”。2020-2021年,全球主要厂商陆续发布了多结VCSEL产品,Lumentum在2021年3月针对汽车激光雷达和工业部署首发五结和六结VCSEL阵列;II-VI则表示,其主要客户苹果公司已经承诺购买其多结发射器,其功率是普通设备的两倍。