作者： 麦姆斯咨询殷飞，文章来源： MEMS 微信公众号
据麦姆斯咨询报道，垂直腔面发射激光器（VCSEL）和光电二极管解决方案全球领导者通快光电器件（TRUMPF Photonic Components），近日宣布推出用于光谱氧气传感的新一代VCSEL。光谱传感解决方案可以说是监测氧浓度等参数性能最好的传感技术。
得益于TRUMPF最先进的新生产和加工平台，新一代760 nm和763 nm波长TO封装VCSEL还提高了性能和可靠性。新的VCSEL传感解决方案利用760 nm和763 nm波长的优势，不会受到背景气体的影响。因为除了氧气以外，没有其他气体在这些发射波长表现出高吸收。
“我们提供集成的智能VCSEL解决方案，方便客户将组件轻松集成到要求苛刻的生产系统中。TRUMPF不仅提供了激光光源专有技术，还结合了与应用、光学和组装相关的专有技术。”通快光电器件市场和销售副总裁Ralph Gudde表示。
新款760 nm和763 nm VCSEL可用于检测氧气浓度的各种工业应用。Gudde解释道：“氧气传感解决方案不仅用于要求苛刻的工业环境，还可用于汽车或医疗环境。为此，我们的VCSEL解决方案提供了主动温度和偏振控制功能，可提供高分辨率的宽广检测范围和几乎100%的准确度。”
例如，在发电厂或石油工业领域，该VCSEL解决方案可以支持废气分析。另一方面，对于包装行业，该VCSEL解决方案还支持测定水瓶等密封包装中的氧气。此外，应用领域还将扩展到医疗领域，氧气传感器可用于呼吸器、呼吸机或培养箱等医疗设备。
一直以来，服务于上述应用的成熟技术是所谓的“可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）”。TDLAS和单模VCSEL完美匹配。VCSEL凭借绝对对称的光束形状、窄线宽和明显的偏振特性，可提供高精度和可控性。
因此，新款VCSEL解决方案使TDLAS成为一种高性能传感技术，可在不到一秒钟的时间内提供无与伦比的现场测量。非接触式激光测量覆盖了宽广的温度范围，可以同时测定过程压力和温度。
这些优势得益于VCSEL材料的低热波长系数和集成热电冷却器（TEC）。VCSEL的小尺寸及其不断增加的功能，使其成为满足硬件小型化需求的完美解决方案。
适用于任何环境条件
TO封装中的VCSEL不仅降低了气体传感系统的复杂性，而且实现了具有成本优势的高端传感解决方案。密封、坚固的外壳，可将苛刻环境条件下由外部因素造成的损坏风险降至最低。
此外，由于其封装配有带TEC和热敏电阻集成温度控制，该VCSEL解决方案几乎没有任何热灵敏性。用户可以精确调节激光温度以控制波长，因此可以支持需要较大温度窗口的应用。