LED 和 VCSEL 在传感应用中的作用

随着传感电路技术的最新进步,LED 和/或 VCSEL 可以用于各种应用。根据应用的不同,LED 和 VCSEL 之间存在根本区别。在本篇博文中,您将了解 LED 和 VCSEL 的工作原理、它们在传感电路中的作用以及它们的异同。

近年来,利用人类视觉和传感器元件的技术蓬勃发展,促使人们对 LED 和 VCSEL 在医疗诊断、更快更精准系统设计以及气体泄漏检测等环境传感应用等领域的应用日益增长的兴趣。为了探索 LED 在环境中的应用,光发射光谱法可以提供一些灵活的方法来检测各种气体,尤其是在您尝试使用小型设备的情况下。

本文对传感应用中的LED和VCSEL进行了解释和分析。

什么是 LED?

LED是一种发光二极管,电流通过时会发光。LED 广泛应用于各种传感应用,例如光学传感、医学成像和安全系统。

什么是 VCSEL?

垂直腔面发射激光器 (VCSEL)

VCSEL(垂直腔面发射激光器)是一种半导体激光二极管,其光增益被限制在垂直于有源区pn结的垂直方向上。在VCSEL中,光不是像边发射激光器那样从芯片侧面发射,而是从没有限制镜的顶面发射。腔长远短于发射光的波长,通常只有几微米。VCSEL用于计算机鼠标、光纤通信、打印和检测应用,在这些应用中,复杂的外部光学元件的制造不理想或难以实现。

LED 和 VCSEL 在传感应用中如何工作?

LED 是一种半导体光源,电流通过时会发光。LED 发出的光可以是任何颜色,具体取决于制造器件的材料。另一方面,垂直腔面发射激光器是一种从其顶面垂直发射光的 LED。

LED 和 VCSEL 均可用于传感应用。例如,LED 可用于检测容器中是否有水,而 VCSEL 可用于测量水箱中的液位。在这两种情况下,器件发出的光都会从液体表面反射,并被光电传感器检测到。反射光的量取决于液位,从而使传感器能够确定液位。

LED 和 VCSEL:区别

LED 和 VCSEL 是传感应用中两种最常用的光学传感器。它们广泛应用于各种不同的设备和应用,例如 LED 可用作温度传感器、微型投影仪,甚至智能手机显示屏的一部分。另一方面,垂直腔面发射激光器 (VCSEL) 则用于多种不同类型的传感器,包括用于接近检测和距离测量的传感器。

LED 和 VCSEL 的主要区别在于 LED 的有源区(即光发射区域)非常小。而垂直腔面发射激光器的有源区(即光吸收区域)非常大。这意味着无需担心散热或冷却问题,因为 LED 体积小巧,产生的热量会迅速散发到空气中。

正如我们所见,LED 和 VCSEL 在传感应用中发挥着重要作用。与传统传感器相比,它们具有诸多优势,包括更低的功耗、更高的灵敏度和更小的尺寸。此外,它们还可用于从简单的光检测到更复杂的生物医学传感等各种应用。随着这些技术的不断发展,未来它们的应用范围必将不断扩大。

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