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(cè)、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）/AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）/MR（混合現(xiàn)實(shí)）技術(shù)、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、汽車自動(dòng)駕駛、智能設(shè)備的3D感測(cè)、3D成像、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心/云計(jì)算、手勢(shì)偵測(cè)以及機(jī)器人識(shí)別和機(jī)器人避險(xiǎn)、自動(dòng)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(qiáng)分布為一圓斑，中心處的光強(qiáng)最強(qiáng)，邊緣方向光強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)出發(fā)定義光斑直徑來(lái)完成對(duì)光束遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角特性的測(cè)量：

① 半高寬(FWHM)：以最高光強(qiáng)點(diǎn)為中心，在強(qiáng)度降低至50%的兩個(gè)點(diǎn)間作為光束直徑；

② 1/e：是光斑強(qiáng)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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

測(cè)量1310nm波長(zhǎng)的發(fā)光芯片的發(fā)散角。

3.2實(shí)驗(yàn)儀器列表

3.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

TO46樣品

遠(yuǎn)場(chǎng)設(shè)備測(cè)量示意圖：

原理示意圖：

3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

第一組樣品：

第一組測(cè)試圖片：

第二組樣品：

第二組測(cè)試圖片：

第三組樣品：

第三組測(cè)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(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)可以很清楚的看到發(fā)光芯片的實(shí)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。