1.應(yīng)用背景

隨著VCSEL芯片技術(shù)的成熟，以其作為核心元件的3D Sensing走入應(yīng)用，在活體檢測、VR（虛擬現(xiàn)實）/AR（增強現(xiàn)實）/MR（混合現(xiàn)實）技術(shù)、人臉識別、虹膜識別、汽車自動駕駛、智能設(shè)備的3D感測、3D成像、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心/云計算、手勢偵測以及機器人識別和機器人避險、自動駕駛輔助等應(yīng)用領(lǐng)域得到發(fā)展。

2.原理

在存在的激光束形式中，最具典型意義的就是基模光束?；Ｔ跈M截面上的光強分布為一圓斑，中心處的光強最強，邊緣方向光強逐漸減弱，呈高斯型分布。因此將基模激光束稱為“高斯光束”。理想的激光器發(fā)射TEM₀₀基模高斯光束。

用四種不同的標準出發(fā)定義光斑直徑來完成對光束遠場發(fā)散角特性的測量：

① 半高寬(FWHM)：以最高光強點為中心，在強度降低至50%的兩個點間作為光束直徑；

② 1/e：是光斑強度最高值1/e（0.367）處的光束寬度作為光束直徑；

③ 1/e²：是光斑強度最高值1/e²（0.135）處的光束寬度作為光束直徑；

④ 4σ ：采用二階矩法定義，ISO11146標準中推薦用于任意光束，包括高階模光束。

? 光源發(fā)散角（全角）：2θ

? 光斑直徑：2R

? 光源距勻化膜位置：L

? tanθ=R/L  →  θ

3.實驗

3.1實驗?zāi)康?/strong>

測量1310nm波長的發(fā)光芯片的發(fā)散角。

3.2實驗儀器列表

3.3實驗內(nèi)容

TO46樣品

遠場設(shè)備測量示意圖：

原理示意圖：

3.4實驗結(jié)果

第一組樣品：

第一組測試圖片：

第二組樣品：

第二組測試圖片：

第三組樣品：

第三組測試圖片：

4.結(jié)論

1、第一顆樣品芯片的橫向發(fā)散角為28.37°，縱向發(fā)散角為30.37°；第二顆樣品芯片的橫向發(fā)散角為28.644°，縱向發(fā)散角為35.026°；第三顆樣品芯片的橫向發(fā)散角為28.008°，縱向發(fā)散角為33.784°。

2、利用LS-VCS-FF遠場測試系統(tǒng)可以很清楚的看到發(fā)光芯片的實際光斑信息，包括一定距離下的大小，輪廓和發(fā)光的發(fā)散角。