有源层厚度对VCSEL 混沌动力学特性的影响

利用数值模拟的方法研究了有源层厚度对电流调制下垂直腔面半导体激光器(VCSELs)混沌动力学行为的影响。模拟结果表明有源层厚度较小的系统处于稳定的周期1输出状态,有源层厚度较大的系统在有些参数区间会出现阵发性混沌。有源层厚度是影响VCSELs混沌动力学特性的重要结构参数。     

微型铷原子钟专用795nm垂直腔表面发射激光器

针对铷(87 Rb)原子钟激励光源微型化和高温工作的特殊需求,设计并制备了对应铷原子能级跃迁的795nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)。首先,根据k·p理论计算了InAlGaAs/AlGaAs量子阱的价带能级和材料增益,得到最优的量子阱组分和厚度;然后,采用一维传输矩阵方法设计了795nm波段的布拉格反射器(DBR),根据完整结构VCSEL器件的驻波场分布设计了掺杂分布;最后,采用金属有机气相外延(MOVPE)技术生长了优化的795nm VCSEL外延结构,并制备了氧化限制型非闭合台面结构的795nm顶发射器件。实验显示:封装后的75μm口径器件可在室温至85℃范围内连续工作,最高功率为17mW,激光光束呈圆形,发散角为15°,激射波长的温漂系数为0.064nm/℃;在温度为52℃、注入电流为100mA时,激射波长位于794.7nm(对应铷原子钟需要的波长),基本满足铷原子钟激励光源对波长稳定和高温工作的要求。     

1.55 μm短腔垂直腔面发射激光器的优化设计

设计了一种基于InP衬底的1.55μm短腔垂直腔面发射激光器(VCSEL),先从结构上对上下反射镜进行了优化设计,然后重点对谐振腔的腔长进行了优化,采用1λ短腔结构,用Matlab软件进行了仿真,结果表明:优化后的VCSEL器件的输出功率为2.22mW,饱和松弛响应频率fR,sat为34.5GHz,最大-3dB带宽为30.5GHz,与目前此波段的最大带宽(19GHz)相比,提高了约60%。     

大功率垂直腔面发射激光器列阵的串接结构

为了在不提高驱动电流的前提下增大垂直腔面发射激光器的输出功率,提出了一种将多个垂直腔面发射激光器芯片串接在一起的结构.首先,将垂直腔面发射激光器芯片焊接在氮化铝陶瓷热沉上,接着用金丝引线的方法以串联方式将芯片连接在一起.分别测试了串接4个、2个和单个芯片器件的微秒脉冲输出功率和纳秒脉冲输出功率,其分别为775,416,...     

甚短距离光互连模块技术的发展动态

甚短距离光互连技术作为一种突破铜线互连传输瓶颈有效方法,受到了广泛关注。半导体光学器件技术、高速化集成电路技术和光电模块封装技术作为实现光互连的关键技术发展较为迅速。首先阐述了垂直腔面发射激光器的电路模型,然后针对光信号发送模块介绍了预加重补偿技术以及开环方式稳定光功率输出技术,并对如何提高光信号接收模块带宽性能的电路技术进行了分析。其次结合光互连模块技术标准的发展,以NEC公司的实用化甚短距离并行光互连模块为例,对其光电封装技术进行了说明,最后就甚短距离光互连技术所面临的课题及发展前景进行了总结。     

半导体激光器在氧气探测中的应用及关键技术

氧气探测在工业、医疗等诸行业都有重要意义。本文简述了近几年发展起来的TD-LAS技术之特点及优势,评述了各种半导体激光器作为激发光源用于TDLAS技术进行氧气探测的性能,着重讨论了在氧气探测方面具有发展前景和竞争优势的DFB和VCSEL结构激光器光源的应用和进展。     

微机械可调谐垂直腔面发射激光器调谐范围分析与设计

介绍了可调谐激光器的意义和它的基本调谐方法及调谐原理. 对影响微机械可调谐垂直腔面发射激光器调谐范围的因素做了重点分析，计算了空气隙的最大变化范围和由此引起的激射波长的调谐范围.     

VCSEL技术与并行光互联

介绍了VCSEL结构和技术特点，它以很高的性能价值比成功地应用于单通道和并行光互联，并将在宽带以太网、高速数据通信网中得到广泛的应用，以VCSEL为基础器件的高速大容量、高并行处理功能的光互连、光交换系统有着极好的应用前景。     

基于矢量光场的VCSEL数值模型

提出了一种基于矢量光场的氧化层限制型VCSEL 的数值模型,在综合考虑激光器中电场方程、热场方程、载流子方程的前提下,采用矢量方程对器件中的光场分布进行描述,计算表明所得结果能够更合理地反映器件实际的工作状态.文中还进一步将上述矢量场方程与传输矩阵法和时域有限差分法相结合,通过计算获得器件中光场的详细信息.     

10Gb/s×12通道VCSEL驱动器阵列设计

采用0.18μm CMOS工艺设计了12通道并行垂直腔面发射激光器(VCSEL:Vertical CavitvSurface Emitt ing Laser)驱动阵列.仿真结果表明,1.8V电源供电时,该电路单通道输出调制电流可达30mA,工作速率为10Gb/s,最大可达12Gb/s,12路并行通道的总带宽为120Gb/s,该驱动阵列电路可用于高速芯片间光互连.