980nm垂直腔面发射激光器的外延生长

模拟了垂直腔面发射激光器(VCSEL)的反射谱和量子阱增益谱,采用金属有机物化学气相沉积设备外延生长了980 nm的垂直腔面发射激光器,制作了氧化孔径为14 μm的内腔式氧化限制型VCSEL器件,其阈值电流为3.3mA,阈值电压为1.8V,斜率效率为0.387 W/A,室温直流电流为22.8 mA时,输出光功率为5 mW.     

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。     

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,...     

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%。     

基于垂直腔面发射激光器的高速率并行光发射模块

报道了关于并行光发射模块的设计与制作.优化设计、制作并测试了12信道并行光发射模块,单信道传输速率可达3Gbit/s.采用波长为850nm的垂直腔面发射激光器作光源,激光器与驱动电路芯片直接用金丝连接.输出光束直接耦合进入12信道的光纤阵列中.采用小型化可插拔封装结构以便在应用中实现热插拔.模块的测试结果表明,在8mA的工作电流下,测到3Gbit/s的清晰眼图.     

Real-time wavelength reuse based on Bragg trans-reflection for dynamic reference frequency and data transfer in Datacom

ABSTRACT

We experimentally demonstrate the first VCSEL-based all-optical wavelength reuse technique with reconfigurable fibre Bragg grating add and drop multiplexer. EDFA gain saturation and Bragg trans-reflection effect on a single FBG are respectively, adopted for full-duplex reference frequency and data transfer. A 1550 nm energy-efficient VCSEL is modulated with 1.7?GHz clock signal and transferred downstream over 26.6?km fibre OLT attain a phase noise stability of ?54.01 dBc/Hz at 10?kHz offset frequency. A saturated EDFA is exploited to optically reduce the peak-to-peak voltage of the incoming downstream RF, allowing for wavelength reuse with 10?Gbps upstream data. A 1.57 dB transmission penalty is incurred over the transmission fibre. An all-passive OADM is developed exploiting Bragg trans-reflection at 1549.45?nm. The reflected wavelength is routed over another 24.7?km fibre network attaining an extinction ratio of 6.1?dB and a SNR of 5.8?dB. This work provides an all-optical technique for routing and spectral management in flexible networks.     

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。     

一种用于CPT磁力仪的激光调制信号设计

CPT磁力仪是一种用于微弱磁场测量的新型高灵敏度原子光学磁力仪,针对CPT磁力仪垂直腔面发射激光器电流调制需要产生低相位噪声调制信号,提出了一种基于锁相环频率合成器的方案。该方案从CPT磁力仪的基本原理出发,分析了CPT磁力仪对调制信号的频率要求,根据锁相环频率合成基本原理,采用锁相环仿真软件ADIsimPLL完成了频率合成器中关键模块参数的确定,产生了高精度、低相噪以及杂散性好的3.4 GHz频率信号,并对系统性能进行了仿真分析。经仿真测试表明,锁相效果良好,性能可靠,可以满足CPT磁力仪的研制。     

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.