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VCSEL的輸出優勢與壽命
2014-12-16    来源:    作者:正航仪器  阅读:
VCSEL的輸出優勢與壽命
當然,VCSEL的成本優勢相當引人注目,但真正吸引人的是其優異的操作特性;首先,由於其共振腔垂直於基板且相當短,因此易於產生單模輸出;且VCSEL僅需相當低的臨界電流(Threshold Current)即可驅動雷射,因此相當適合於高頻環境下操作,也因驅動電壓與電流偏低,因而元件操作壽命較長。
uVCSEL目前發展現況
VCSEL的概念約在1978年被提出,但一直到1989年才在技術上有明顯的進步,目前已大量實用化的VCSEL其僅能發出操作波長在850 nm與980 nm左右,可應用在光纖區域網路(LED將因VCSEL的大量使用而式微,日後文章會再詳述)與光纖通道傳輸(Fiber Channel)中,目前包括產業及學界皆爭相研發光通信領域之中長途傳輸最常用的操作波長-1310 nm與1550 nm的VCSEL,目前多家廠商與學者皆有實驗室等級的產品問世,看來VCSEL大量使用的時代即將來臨;除了發光波長的限制之外,VCSEL由於其可調變波長的寬度仍太窄,尚不適合應用於單一光源之波長多工(WDM)應用,這也是未來廠商努力的方向。
光源之比較表
 
LED
LD
VCSEL
商品化波長
1300nm
980,1310,
1480,1550nm
850nm
波長分佈
寬 (over 10 nm)
窄 ( about 1 nm )
發光功率
μW(遠低於1 mW)
MW等級
mW等級
發散角度
稍大
發光利用率
較低
高 ( > 50% )
目前傳輸距離
500 m
10 km以上
100-300 m
傳輸速度
難超過500 Mbps
Gbps等級
Gbps以上
測試難易
量  率
適用溫度範圍
寬廣
驅動電壓
高 ( 10 ~ 50 mA )
低 ( < 8 mA )
壽  命
較短  (MTTF105~106 hours)
(MTTF>107hours)
Source:全球產業研究中心整理
◆結論
網際網路的時代來臨,帶來人們的生活便利,也為光纖通訊的環境催生,光源是驅動光通信的能源,在光通信領域佔有相當的地位,試想全光纖通訊時代來臨的一天,所有的網路連接埠(使用終端產品包括STB、PC、Notebook等多項產品)都必須搭配光源才能與世界溝通,其龐大的商機已成眾家廠商愷覦之焦點,至於市場究竟有多大?將是我們接下來探討的重點。:
 
光纖通訊光源使用現況與未來態勢           
之前本刊曾在探討光源的文章-光纖通訊驅動能量中,概述LED、LD、與VCSEL三種光源的發光型態、元件特性與使用限制,本文則將從實際應用面來分析目前三種光源的使用情況。
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