Y9T198 VCSEL如何做背光检测
一个留言
边发射的LD背光检测放在后端就可以了，但是面发射的VCSEL怎么做背光检测呢？
在2020合集的第205-208页，写过TOcan不一定都是激光器+背光探测器的组合，什么叫MPD，采用分光处理的MPD，等等。
合集2022上册，写过多篇MPD相关内容，为什么MPD要斜贴，前光MPD与背光MPD等等。
边发射的LD，有前光也有背光，其次MPD叫做Monitor PD，用于功率监控的探测器，可以放在LD的前侧，背侧，斜侧等等，都可以。只是常见背侧放置。
MPD可以是独立探测器芯片，也可以集成，比如在《OFC2023 PPT合集》写过MPD与EML的集成，在《硅光集成报告中》写过基于硅光集成的MPD。
回到主题，VCSEL的面发射的激光器。VCSEL既有表面发射类型，也有背面发射类型。只是大多数采用单侧表面发光，原因是衬底GaAs对850nm不透明，如果改用其他对850nm透明的新衬底，或者910nm波长的VCSEL，衬底对这个波段透明，那么就可以在VCSEL上直接集成MPD了。
只是在VCSEL上集成MPD，不是常见咱们光模块常见的激光器类型。
那么“边发射的LD背光检测放在后端就可以了，但是面发射的VCSEL怎么做背光检测呢？”，就可以改为“边发射的LD，容易利用背发光来简单组装MPD，常用的无背部发光的单侧表面发光VCSEL芯片，如何做功率检测呢？”
咱们的多模VCSEL光模块，其实分了两大类，一大类压根不做功率监控，另一大类有功率监控。光模块选择VCSEL做光源，主要是看着它很便宜，既然很便宜，那么就不乐意再多花额外的成本，比如搭配MPD。
如果，再次强调啊，如果，VCSEL希望做MPD的功率监控，大多数是利用了光学反射。
做光模块的小伙伴，都知道光学里有一个需要天天头疼的事情，就是“如何抗反射”，比如激光器前端加隔离器，就是为了抗反射。
为什么那么多的反射呢？ 有一句话，叫做，只要有折射率的变化，就存在反射。如下图，原本激光器的光是单向输出的，可但是，遇到折射率突变时，就会存在反射
初中物理，看到下图的标示，所谓的折射率突变，在光模块里无处不在，比如用到金属、透镜、玻璃片、分光片、陶瓷插芯、光纤...., 空气的折射率是1，玻璃有1.5的、1.8的，硅3.4，反正，不管是啥吧，都比1要大一些，这就出现了反射，有些时候是部分反射，有些时候是全反射
我们用斜端面啊、隔离器、增透膜啊各种各样的设计来降低反射对我们光学性能的影响。
头疼的是反射界面无处不在，多到让人抓狂。
VCSEL芯片的组装环境，虽然没有背光，但是有“反射”界面啊。
比如，斜窗TO，
斜一点，是为了让反射光转到到MPD上，再一次说明啊，MPD是用于功率monitor监控的探测器，它的定义不是背光探测器，只是我们平时顺口叫背光探测器，用于区别Rx接收端做信号转换的那个高速探测器而已。
我再把上图中，遇到折射率突变的部分，右侧的光，再次拆解。
折射或透射的部分，就用于主光路做发射光信号，如果这个折射率的突变面是透镜曲离面，该准直就准直，该聚焦就聚焦，啥也不耽误。
反射的光，有些部分是全反射，有些部分是部分反射，与入射角度有关，达到全反射临界角，反射的比例就增大到100%。 这对于VCSEL的MPD关系不大，我们找到一点反射光就行。
把反射光，转移到MPD探测器上，ok，就完成了VCSEL的功率监控的光学部分。
比如，VCSEL现在PEI塑胶透镜，用的很多，便宜，一体成型，这个光学塑料的折射率比空气折射率大一些。
如果没有MPD的VCSEL，如下图所示
如果想加MPD，把塑胶与空气的界面，控制好角度就行，只要分出一部分的反射光，就可以了。当然，想要很好很好的控制精度，也可以插入专门的反射控制玻片。这是一个性能与成本的权衡过程。
40G、100G的多通道的塑胶透镜，和单通道也没啥区别，无非是多了几个透镜而已，总之，能找到那个与空气的界面
同样，挖个槽，控制好反射角度，就行。不同的厂家，这个放置MPD的反射面，设计的位置有所不同，是直接选择空气做界面，还是额外镀膜，再或者放单独的反射元件，都有。集成的/分立的，也都有。
2023年07月29日 09:00-12:00《相干光模块趋势与市场》，时间做了调整，之前计划是8月5号安排，现在提前到7月29号。可详询我同事：18140517646