本技术涉及垂直腔面发射激光器相关领域，尤其涉及用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法及装置。
背景技术：
1、随着光电子技术的快速发展，垂直腔面发射激光器（vcsel）作为一种高性能的激光光源，在光通信、数据存储、激光雷达、3d传感等多个领域展现出广泛的应用前景。vcsel芯片的性能，特别是其激光发射质量，直接受到其内部结构的精细控制影响，其中氧化孔径的精度控制尤为关键。氧化孔径不仅决定了激光束的出射路径，还直接关联到光束的直径、发散角、轮廓以及功率分布等关键参数，进而影响vcsel的整体性能和应用效果。在传统的vcsel芯片生产过程中，氧化孔径的形成及其湿法氧化控制过程主要依赖于经验法。这种方法通常依赖于工程师的经验积累和对工艺参数的反复调试，缺乏科学的量化标准和系统的调控手段，导致精度控制不足，影响产品的稳定性和一致性。
2、现阶段相关技术中，用于vcsel芯片湿法氧化孔径调控存在精度控制不足的技术问题。
技术实现思路
1、本技术通过提供用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法及装置，采用响应用户端对vcsel芯片氧化孔径的优化请求，明确光束的期望参数，根据vcsel芯片的应用场景类型，采集氧化孔的形状参数和均匀系数，并通过光束质量预测器进行映射，生成预测的光束参数，根据预测结果，选取满足期望光束参数的湿法氧化控制参数，作为监测调控的基准参数，并进行实时监控和调整等技术手段，通过精确的量化控制和实时监测，达到了提高vcsel芯片氧化孔径的精度控制水平的技术效果。
2、本技术提供用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，包括：
3、响应于用户端提交的vcsel芯片氧化孔径优化请求，获得光束期望直径、光束期望发散角、光束期望轮廓和桶中期望功率；根据所述vcsel芯片氧化孔径优化请求的vcsel芯片应用场景类型，采集氧化孔形状参数和氧化孔均匀系数；根据所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数，通过光束质量预测器进行映射，生成光束预测直径、光束预测发散角、光束预测轮廓和桶中预测功率；根据所述光束预测直径、所述光束预测发散角、所述光束预测轮廓和所述桶中预测功率，选取满足所述光束期望直径、所述光束期望发散角、所述光束期望轮廓和所述桶中期望功率的湿法氧化控制参数，设为监测调控基准参数；根据所述监测调控基准参数进行湿法氧化监控。
4、在可能的实现方式中，根据所述vcsel芯片氧化孔径优化请求的vcsel芯片应用场景类型，采集氧化孔形状参数和氧化孔均匀系数，执行以下处理：
5、根据所述vcsel芯片应用场景类型，采集一一对应的氧化孔形状参数历史截面数据集与氧化孔均匀系数历史截面数据集；对所述氧化孔形状参数历史截面数据集进行离群点删除预处理，获得氧化孔形状参数分布区间；对所述氧化孔均匀系数历史截面数据集进行离群点删除预处理，获得氧化孔均匀系数分布区间；根据所述氧化孔形状参数分布区间和所述氧化孔均匀系数分布区间进行随机赋值，获得所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数。
6、在可能的实现方式中，根据所述vcsel芯片应用场景类型，采集一一对应的氧化孔形状参数历史截面数据集与氧化孔均匀系数历史截面数据集，执行以下处理：
7、获得氧化孔形状参数属性和氧化孔均匀系数属性，其中，所述氧化孔形状参数属性包括氧化孔长直径、氧化孔短直径、氧化孔深度，所述氧化孔均匀系数属性包括氧化孔分布间距、氧化孔分布数量；根据所述氧化孔长直径、所述氧化孔短直径、所述氧化孔深度，所述氧化孔分布间距、所述氧化孔分布数量进行所述vcsel芯片应用场景类型的历史截面数据采集，获得所述氧化孔形状参数历史截面数据集与所述氧化孔均匀系数历史截面数据集。
8、在可能的实现方式中，根据所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数，通过光束质量预测器进行映射，生成光束预测直径、光束预测发散角、光束预测轮廓和桶中预测功率，执行以下处理：
9、根据所述氧化孔形状参数的氧化孔长直径参数和氧化孔短直径参数，通过所述光束质量预测器的光束直径预测通道进行映射，获得所述光束预测直径；根据所述氧化孔形状参数，通过所述光束质量预测器的光束发散角预测通道进行映射，获得所述光束预测发散角；根据所述氧化孔均匀系数，通过所述光束质量预测器的光束轮廓预测通道进行映射，获得所述光束预测轮廓；根据所述氧化孔均匀系数，通过所述光束质量预测器的桶中功率预测通道进行映射，获得所述桶中预测功率。
10、在可能的实现方式中，根据所述光束预测直径、所述光束预测发散角、所述光束预测轮廓和所述桶中预测功率，选取满足所述光束期望直径、所述光束期望发散角、所述光束期望轮廓和所述桶中期望功率的湿法氧化控制参数，设为监测调控基准参数，执行以下处理：
11、根据所述光束期望直径、所述光束期望发散角、所述光束期望轮廓和所述桶中期望功率对所述光束预测直径、所述光束预测发散角、所述光束预测轮廓和所述桶中预测功率进行校验，获得光束质量校验结果；当所述光束质量校验结果为通过，根据所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数进行湿法氧化控制参数寻优，获得目标湿法氧化控制参数；将所述目标湿法氧化控制参数设为所述监测调控基准参数；当所述光束质量校验结果为不通过，根据所述vcsel芯片应用场景类型，更新所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数。
12、在可能的实现方式中，根据所述光束期望直径、所述光束期望发散角、所述光束期望轮廓和所述桶中期望功率对所述光束预测直径、所述光束预测发散角、所述光束预测轮廓和所述桶中预测功率进行校验，获得光束质量校验结果，执行以下处理：
13、当所述光束期望直径与所述光束预测直径的直径偏差小于或等于直径偏差阈值，且所述光束期望发散角与所述光束预测发散角的发散角偏差小于或等于发散角偏差阈值，且所述光束期望轮廓与所述光束预测轮廓的轮廓形状偏差小于或等于轮廓形状偏差阈值，且所述桶中期望功率与所述桶中预测功率的桶中功率偏差小于或等于桶中功率偏差阈值，生成一级校验通过信号；计算所述光束期望直径与所述光束期望发散角的第一乘积因子，计算所述光束预测直径与所述光束预测发散角的第二乘积因子，获得相同波长的衍射极限高斯光束直径和衍射极限高斯光束发散角的第三乘积因子；计算所述第一乘积因子与所述第三乘积因子的比值，设为期望光束质量因子，计算所述第二乘积因子与所述第三乘积因子的比值，设为预测光束质量因子；当所述期望光束质量因子与所述预测光束质量因子的光束质量因子偏差小于或等于光束质量因子偏差阈值，生成二级校验通过信号；当所述一级校验通过信号和所述二级校验通过信号均通过时，所述光束质量校验结果为通过；否则，所述光束质量校验结果为不通过。
14、在可能的实现方式中，当所述光束质量校验结果为通过，根据所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数进行湿法氧化控制参数寻优，获得目标湿法氧化控制参数，执行以下处理：
15、获得湿法氧化控制参数分布约束区间，其中，所述湿法氧化控制参数分布约束区间包括氧化温度分布约束区间、氧化时长分布约束区间、氮气流量分布约束区间、氮气浓度分布约束区间、水蒸气流量分布约束区间、水蒸气浓度分布约束区间；根据vcsel芯片型号和湿法氧化设备型号，联网采集满足所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数的湿法氧化控制历史截面数据集；基于所述氧化温度分布约束区间、所述氧化时长分布约束区间、所述氮气流量分布约束区间、所述氮气浓度分布约束区间、所述水蒸气流量分布约束区间、所述水蒸气浓度分布约束区间对所述湿法氧化控制历史截面数据集进行归一化降维分布，获得湿法氧化控制粒子分布坐标；对所述湿法氧化控制粒子分布坐标进行离群坐标删除，获得湿法氧化控制粒子集中坐标；提取所述湿法氧化控制粒子集中坐标的湿法氧化控制参数分布区间，设为所述目标湿法氧化控制参数。
16、在可能的实现方式中，基于所述氧化温度分布约束区间、所述氧化时长分布约束区间、所述氮气流量分布约束区间、所述氮气浓度分布约束区间、所述水蒸气流量分布约束区间、所述水蒸气浓度分布约束区间对所述湿法氧化控制历史截面数据集进行归一化降维分布，获得湿法氧化控制粒子分布坐标，执行以下处理：
17、获得所述湿法氧化控制历史截面数据集的第一湿法氧化控制历史截面数据的氧化温度历史截面数据；计算所述氧化温度历史截面数据与所述氧化温度分布约束区间的最小值的第一偏差模值；计算所述氧化温度分布约束区间的最大值和最小值的第二偏差模值；计算所述第一偏差模值与所述第二偏差模值的比值，设为氧化温度归一化坐标；以相同处理进程，获得氧化时长归一化坐标、氮气流量归一化坐标、氮气浓度归一化坐标、水蒸气流量归一化坐标、水蒸气浓度归一化坐标；根据所述氧化温度归一化坐标、所述氧化时长归一化坐标、所述氮气流量归一化坐标、所述氮气浓度归一化坐标、所述水蒸气流量归一化坐标、所述水蒸气浓度归一化坐标，获得第一粒子分布坐标，添加进所述湿法氧化控制粒子分布坐标。
18、本技术还提供了用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控装置，包括：
19、氧化孔径优化请求响应模块，所述氧化孔径优化请求响应模块用于响应于用户端提交的vcsel芯片氧化孔径优化请求，获得光束期望直径、光束期望发散角、光束期望轮廓和桶中期望功率；氧化孔参数采集模块，所述氧化孔参数采集模块用于根据所述vcsel芯片氧化孔径优化请求的vcsel芯片应用场景类型，采集氧化孔形状参数和氧化孔均匀系数；光束质量预测模块，所述光束质量预测模块用于根据所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数，通过光束质量预测器进行映射，生成光束预测直径、光束预测发散角、光束预测轮廓和桶中预测功率；监测调控基准参数获取模块，所述监测调控基准参数获取模块用于根据所述光束预测直径、所述光束预测发散角、所述光束预测轮廓和所述桶中预测功率，选取满足所述光束期望直径、所述光束期望发散角、所述光束期望轮廓和所述桶中期望功率的湿法氧化控制参数，设为监测调控基准参数；湿法氧化监控模块，所述湿法氧化监控模块用于根据所述监测调控基准参数进行湿法氧化监控。
20、拟通过本技术提出的用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法及装置，首先响应于用户端提交的vcsel芯片氧化孔径优化请求，获得光束期望直径、光束期望发散角、光束期望轮廓和桶中期望功率，然后根据vcsel芯片氧化孔径优化请求的vcsel芯片应用场景类型，采集氧化孔形状参数和氧化孔均匀系数，接着根据氧化孔形状参数和氧化孔均匀系数，通过光束质量预测器进行映射，生成光束预测直径、光束预测发散角、光束预测轮廓和桶中预测功率，进而根据光束预测直径、光束预测发散角、光束预测轮廓和桶中预测功率，选取满足光束期望直径、光束期望发散角、光束期望轮廓和桶中期望功率的湿法氧化控制参数，设为监测调控基准参数，最后根据监测调控基准参数进行湿法氧化监控，达到了提高vcsel芯片氧化孔径的精度控制水平的技术效果。
1.用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，其特征在于，根据所述vcsel芯片氧化孔径优化请求的vcsel芯片应用场景类型，采集氧化孔形状参数和氧化孔均匀系数，包括：
3.如权利要求2所述的用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，其特征在于，根据所述vcsel芯片应用场景类型，采集一一对应的氧化孔形状参数历史截面数据集与氧化孔均匀系数历史截面数据集，包括：
4.如权利要求1所述的用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，其特征在于，根据所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数，通过光束质量预测器进行映射，生成光束预测直径、光束预测发散角、光束预测轮廓和桶中预测功率，包括：
5.如权利要求1所述的用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，其特征在于，根据所述光束预测直径、所述光束预测发散角、所述光束预测轮廓和所述桶中预测功率，选取满足所述光束期望直径、所述光束期望发散角、所述光束期望轮廓和所述桶中期望功率的湿法氧化控制参数，设为监测调控基准参数，包括：
6.如权利要求5所述的用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，其特征在于，根据所述光束期望直径、所述光束期望发散角、所述光束期望轮廓和所述桶中期望功率对所述光束预测直径、所述光束预测发散角、所述光束预测轮廓和所述桶中预测功率进行校验，获得光束质量校验结果，包括：
7.如权利要求5所述的用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，其特征在于，当所述光束质量校验结果为通过，根据所述氧化孔形状参数和所述氧化孔均匀系数进行湿法氧化控制参数寻优，获得目标湿法氧化控制参数，包括：
8.如权利要求7所述的用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，其特征在于，基于所述氧化温度分布约束区间、所述氧化时长分布约束区间、所述氮气流量分布约束区间、所述氮气浓度分布约束区间、所述水蒸气流量分布约束区间、所述水蒸气浓度分布约束区间对所述湿法氧化控制历史截面数据集进行归一化降维分布，获得湿法氧化控制粒子分布坐标，包括：
9.用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控装置，其特征在于，所述装置用于实施权利要求1-8任一项所述的用于vcsel芯片湿法氧化孔径的监测调控方法，所述装置包括：
