16信道0.35μm CMOS/VCSEL光发射模块

研究了垂直腔面发射激光器(VCSEL)及其列阵器件的光谱特性、调制特性、高频特性及与微电子电路的兼容性,将1×16的VCSEL与CMOS专用集成电路进行多芯片组装(MCM),混合集成为16信道VCSEL光发射功能模块.测试过程中,功能模块的光电特性及其均匀性良好,测量的-3dB频带宽度大于2GHz.     

基于VCSEL的光发射模块的研究与设计

概述了近年来发展迅速的以垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为发光器件的发射模块的结构，以及半导体激光器的特性。在了解了半导体激光器驱动电路的基本功能和设计要求后，重点介绍采用美国MAXIM公司生产的VCSEL驱动器MAX3740来设计基于VCSEL的光发射模块。     

基于VCSEL/MSM-CMOS技术的并行光互连设计

提出了一种基于VCSEL/MSMCMOS技术的并行光互连系统,详细介绍了系统整体设计,着重对光网络通信接口卡中的PCIHIPPI接口模块、HIPPIFIBER接口模块、光总线模块设计进行了阐述。     

光注入光反馈下VCSEL非线性输出特性分析

为了研究光注入和光反馈对垂直腔面发射激光器(VCSEL)非线性输出特性的影响,基于自旋反转模型(SFM),利用MATLAB数值仿真二者共同作用下VCSEL的非线性输出特性.研究结果表明:在光注入和光反馈同时作用下,VCSEL输出可以实现稳态、单周期、多周期、混沌等非线性行为.通过合理选择注入强度,可实现对VCSEL输出行为的控制.     

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.     

30Gbit/s并行光发射模块制作过程中的光耦合及封装

介绍了并行光发射模块制作过程中，垂直腔面发射激光器列阵与列阵光纤的对准及固定方法. 对斜面光纤折弯耦合和垂直耦合两种方法进行了实验研究，得到的平均耦合效率均达70%以上. 比较了两种耦合方式的利弊. 针对列阵光纤耦合的特点，介绍了列阵光纤耦合过程中光纤的位置、角度的调整方法和特点.     

30Gbit/s并行光发射模块制作过程中的光耦合及封装

介绍了并行光发射模块制作过程中,垂直腔面发射激光器列阵与列阵光纤的对准及固定方法.对斜面光纤折弯耦合和垂直耦合两种方法进行了实验研究,得到的平均耦合效率均达70%以上.比较了两种耦合方式的利弊.针对列阵光纤耦合的特点,介绍了列阵光纤耦合过程中光纤的位置、角度的调整方法和特点.     

30Gbit/s并行光发射模块制作过程中的光耦合及封装

介绍了并行光发射模块制作过程中,垂直腔面发射激光器列阵与列阵光纤的对准及固定方法.对斜面光纤折弯耦合和垂直耦合两种方法进行了实验研究,得到的平均耦合效率均达70%以上.比较了两种耦合方式的利弊.针对列阵光纤耦合的特点,介绍了列阵光纤耦合过程中光纤的位置、角度的调整方法和特点.     

多信道双向光互连模块设计

介绍使用垂直腔表面发射激光器和光电二极管构成的多信道双向光互连模块的设计和制作技术。     

性能优良的光泵垂直腔面发射激光器

光泵半导体（OPS）激光器是一类以特殊类型垂直腔面发射激光器（VCSEL）为基础的新型器件，与以电流注入驱动的垂直腔面发射激光器不同，光泵垂直腔面发射激光器是用二极管泵浦激光驱动的。这种器件具有所希望的性能特性组合，如小型组件的高功率和优良TEM00模特性的组合。这种技术还可做成具有特定波长输出的激光器或在850～1600nm光谱范围可调谐的激光器。这些特性意味着光泵半导体激光器具有渗透或影响许多商业化激光应用开发的潜力，其中包括在通讯方面的应用。这方面的一个重要例子是泵浦高功率掺饵光纤放大器（EDFA）。光泵光泵…     

光子晶体垂直腔表面发射激光器及最佳化设计

单基模垂直腔表面发射激光器(VCSEL)在光网络数据传输、光互连、光存储和激光打印中有潜在的应用前景。光子晶体垂直腔表面发射激光器(PC-VCSEL)已成为备受关注的研究课题。介绍了PC-VCSEL的结构、最佳化设计及特性。     

基于VCSEL的RCE探测器光电响应特性

对垂直腔面发射激光器（VCSEL）及由此制成的谐振增强型（RCE）光电探测器进行分析研究，激光器的Ith=3mA,ηd=15%,λp=839nm，和Δλ1／2=0．3nm，具有良好的波长选择特性，量子效率5％－35％（0V－5V），优化设计顶镜反射率，还能得到量子效率峰值和半宽优化兼容的VCSEL基RCE光电探测器。     

0.25μm CMOS工艺实现的3.125 Gb/s×12通道VCSEL驱动器阵列

本文介绍了一种利用0.25μm CMOS工艺实现的12通道垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列驱动器电路.该电路采用3.3V单电源供电,单通道最大输出调制电流超过30毫安,单通道工作速率达到3.125Gb/s,12个并行通道的总带宽为37.5Gb/s.     

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。     

VCSEL技术及其在光互连中的应用

垂直腔表面发射激光器（VCSELs）是并行光互连、高速光交换系统中最合适的光源。它具有易耦合、易封装和测试的优点。由于其独特的性能，可以较为方便地制作二维激光器阵列。基于VCSEL阵列的光电混合集成及并行光互连是当前的研究热点。本文介绍了VCSEL基本结构及设计中的关键技术，并对VCSEL在光互连中的应用进行了研究。     

光泵浦垂直外腔面发射激光器的结构优化设计

实验中发现,传统结构的光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器,随着泵浦功率密度的增加,器件的温升现象严重.这是由于传统结构中,势垒和量子阱间小的带隙差造成的.为了解决温升问题,采用PICS3D软件对传统结构进行优化设计.在吸收层中引入对泵浦光和激射光透明的AIGaAs层,提高对量子阱中的载流子的限制作用.计算结果表明,在增益和自发发射特性上,优化后的结构都有了很大提高.     

并行光收发模块与光互连

以GaAs基VCSEL列阵为光源成功研制出12路并行光发射模块,总速率达37.5Gbps以GaAs基12路PIN探测器列阵为接收单元研制出响应速率达30Gbps的12路并行光接收模块;采用并行光收发模块研制出并行光传输系统,其系统传输速率达10Gbit/s.该并行光发射和接收模块以及并行光传输系统能应用于高性能计算机等系统的光互连.     

面向双气室铯光泵磁力仪的VCSEL稳频研究

在地磁场测量领域中,自激振荡式碱金属原子光泵磁力仪因为快速响应与高精度成为一项重要技术。其中自激式双气室光泵磁力仪无需考虑移相电路带来的信号误差,电路简单。使用垂直腔面发射激光器作为泵浦光源有效降低了磁力仪功耗和体积。针对使用垂直腔面发射激光器的便携式双气室铯光泵磁力仪激光稳频方法进行设计,设计方案包括激光器温度控制电路,光泵磁力仪信号反馈电路,激光器电流源调制与控制电路。将注入电流调制的稳频方法用于双气室光泵磁力仪结构,减小稳频代价的同时具有较好稳定性,温度控制精度达到0.002℃,10秒内波长稳定度达到4.36×10^-10,初步探索了自激式双气室光泵磁力仪集成化与小型化的可能性。