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四川大学实现VCSEL激光器转换效率突破促进自动驾驶激光雷达发展

盖世汽车讯自问世以来,边缘发射激光器技术的功率转换效率(PCE)就在不断打破记录,在2006年时,其在-50°C的工作温度下达到了历史最高效率——85%。随后,2007年,在室温下...

盖世汽车讯 自问世以来,边缘发射激光器技术的功率转换效率(PCE)就在不断打破记录,在2006年时,其在-50°C的工作温度下达到了历史最高效率——85%。随后,2007年,在室温下,EEL技术达到了76%的高转换效率。然而,这之后的15年间,还没有创造出新的效率记录,上述效率就是半导体激光器所能达到的最高效率。

相比之下,垂直腔面发射激光器的效率提升速度就较慢。自2009年其PCE最大效率达到了62%后,就没有取得任何较大的突破,因此VCSEL和EEL技术之间具有明显的性能差距。作为一种微型腔面激光器,在光子领域实现高效率转换一直是VCSEL面临的一项挑战。

由于功率和效率都低,VCSEL早期的应用主要集中于小型、低功耗消费电子产品以及数据中心的短程通信。近年来,随着智能技术的进步,低功耗VCSEL已经成为智能传感系统的一个关键核心光源芯片,在人脸识别和短程传感等领域被广泛应用并取得显著成功。

近年来,随着人工智能技术的快速发展,VCSEL在传感、通信、原子钟、光/量子计算、拓补激光和医学诊断等领域的应用潜力日益显现。尤其是,自动驾驶对远程传感技术需求增加、高速数据处理中心对AI计算能力的需要以及智能和量子技术应用中VCSEL数量增长,凸显了能耗这一核心问题对VCSEL的重要性。

VCSEL的能效对于移动设备和数据中心的能耗具有重要影响。因此,研发超高效率的VCSEL对于支持未来智能时代终端设备的发展至关重要,对于推动绿色能源光子学的发展也具有重要作用。

文章来源:盖世汽车

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