VCSEL Produktionstest Komplette Charakterisierung gepulster VCSEL

In der Fertigungskontrolle von Laserdioden/VCSEL ist eine hohe Genauigkeit und Stabilität entscheidend für die Wahl des Messsystems. Die zuverlässige und präzise Erfassung der optischen Eigenschaften und des zeitlichen Pulsverhaltens ist Voraussetzung für eine reproduzierbare Charakterisierung und Sortierung der Laserdioden im Produktionsprozess.

Basierend auf den hochauflösenden Varianten der Spektralradiometer der CAS-Serie bietet Instrument Systems neben dem VCSEL-Labormessplatz mehrere optimal auf die VCSEL-Charakterisierung in der Produktion abgestimmte Komplettlösungen an, darunter mit dem PVT 200 auch ein Messsystem speziell für die zeitaufgelöste Messung von Nanosekundenpulsen.

Der modulare Aufbau aller Messlösungen von Instrument Systems und die hervorragende spektrale Auflösung der CAS-HR-Serie (CAS 140CT-HR, CAS 120-HR) ermöglichen vielfältige Anwendungen. Durch Integration einer rückführbar absolut kalibrierten Photodiode wird die Strahlungsleistung als unmittelbare Messgröße ausgegeben, was für die Genauigkeit der Messung von größter Bedeutung ist.

Darüber hinaus kann eine schnelle Photodiode mit direkter Sicht integriert werden, um den Verlauf eines einzelnen Pulses oder einer kompletten Pulsfolge zu messen. Dies erfordert eine zusätzliche Treiber- und Ausleseelektronik, die im Gigahertz-Bereich arbeitet.

Im Produktionsumfeld steht die Einhaltung des hohen Durchsatzes (UPH) und kurzer Taktzeiten im Vordergrund. Laserdioden haben typischerweise eine sehr hohe Leistung in einem sehr schmalen Spektralbereich, so dass eine ausreichende Aussteuerung des Detektors auch bei kurzen Integrationszeiten gegeben ist. Für die taktgenaue Erfassung der relevanten Messergebnisse bei hohem Durchsatz ist daher ein Messsystem mit möglichst kurzer Messzeit notwendig.

Insbesondere bei der Charakterisierung sehr kurzer und hochfrequenter Pulse wird anspruchsvolle Elektronik benötigt, da sowohl die kurzen Pulse bei Strömen von 10 A und mehr erzeugt, als auch die Messdaten mit Sampling-Raten von mehreren Gigahertz erfasst werden müssen.

Die Komplettsysteme von Instrument Systems für die schnelle und präzise Bestimmung der Strahlungsleistung von Laserdioden/VCSEL in der Produktion bestehen typischerweise aus folgenden Komponenten:

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