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高速光子晶体面发射激光器研究进展
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作者 潘绍驰 田思聪 +5 位作者 王品尧 王子烨 陆寰宇 佟存柱 王立军 BIMBERG Dieter 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期484-492,共9页
光子晶体面发射激光器(PCSEL)利用二维光子晶体光栅的布拉格共振实现面发射激光,具有其独特的优势,包括单模性能、在片测试、高功率、低发散角等。相比垂直腔面发射激光器(VCSEL),PCSEL有将近两倍的有源区光限制因子,展现出高速运行的... 光子晶体面发射激光器(PCSEL)利用二维光子晶体光栅的布拉格共振实现面发射激光,具有其独特的优势,包括单模性能、在片测试、高功率、低发散角等。相比垂直腔面发射激光器(VCSEL),PCSEL有将近两倍的有源区光限制因子,展现出高速运行的潜力。本文探讨了PCSEL的基本结构和工作原理,并详细分析了影响PCSEL激光器实现高速性能的关键因素。随后,文章系统地介绍了近年来研究者们为实现PCSEL高速性能所做的努力,重点聚焦于通过增强PCSEL的面内限制来缩小激光腔,并提供了相关的研究方向和指导。 展开更多
关键词 光子晶体 高速 面发射激光器
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长春光机所高速垂直腔面发射激光器研究进展 被引量:4
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作者 田思聪 佟存柱 +1 位作者 王立军 Bimberg Dieter 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期946-953,共8页
高速垂直腔面发射激光器(VCSEL)是高速光通信的主要光源之一,受数据流量的迅速增长牵引,高速VCSEL正向更大带宽、更高速率方向发展。长春光机所团队通过优化VCSEL外延设计和生长、器件设计和制备、以及性能表征技术,在多个波长的高速VC... 高速垂直腔面发射激光器(VCSEL)是高速光通信的主要光源之一,受数据流量的迅速增长牵引,高速VCSEL正向更大带宽、更高速率方向发展。长春光机所团队通过优化VCSEL外延设计和生长、器件设计和制备、以及性能表征技术,在多个波长的高速VCSEL的调制带宽、传输速率、模式、功耗等性能方面取得了显著进展。实现高速单模940 nm VCSEL 27.65 GHz调制带宽和53 Gbit/s传输速率;通过波分复用基于850 nm、880 nm、910 nm和940 nm高速VCSEL实现200 Gbit/s链路方案;通过光子寿命优化,实现高速VCSEL低至100 fJ/bit的超低能耗;实现1030 nm高速VCSEL 25 GHz调制带宽;实现1550 nm高速VCSEL 37 Gbit/s传输速率。研制的高速VCSEL在光通信等领域有重要应用前景。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 高速调制 单模 低功耗 波分复用 长波长 光通信
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基于PAM4制的高速垂直腔面发射激光器研究进展 被引量:9
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作者 杨卓凯 田思聪 +4 位作者 LARISCH Gunter 贾晓卫 佟存柱 王立军 BIMBERG Dieter 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期399-413,共15页
短距离光互联技术在云计算、5G通信、物联网技术等方面有重要的商业应用价值。基于高速垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)与多模光纤组成链路、采用直接调制检测、并使用如四电平脉冲幅度调制(Four-lev... 短距离光互联技术在云计算、5G通信、物联网技术等方面有重要的商业应用价值。基于高速垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)与多模光纤组成链路、采用直接调制检测、并使用如四电平脉冲幅度调制(Four-level pulse amplitude modulation,PAM4)等的高阶调制模式是现阶段短距离光互联链路方案的首选。本文首先介绍了短距离光互联应用的研究现状;第二部分介绍了VCSEL的发展、结构以及动态参数;第三部分介绍了PAM4调制方法及伴随使用的各种电子技术(均衡,前向纠错,脉冲整形);第四部分介绍了提高单链路速率的波分复用(Wavelength division multiplexing,WDM)技术;最后对以高速VCSEL、多模光纤、直接调制检测、PAM4调制以及波分复用技术的短距离光互联方案应用前景做了总结和展望。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 高速调制 四电平脉冲幅度调制(PAM4) 波分复用
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高速1550 nm垂直腔面发射激光器研究进展 被引量:8
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作者 韩赛一 田思聪 +6 位作者 徐汉阳 潘绍驰 MANSOOR Ahamed 佟存柱 王立军 BIMBERG Dieter 李充 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期736-744,共9页
垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有生产成本低、调制速率高等优点,在光通信领域占有重要地位。随着数据需求量的飞速增长,在长距离信息传输中,具有低损耗的1550 nm波长的VCSEL引起了研究人员的兴趣。本文首先介绍了1550 nm VCSEL的结构,然... 垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有生产成本低、调制速率高等优点,在光通信领域占有重要地位。随着数据需求量的飞速增长,在长距离信息传输中,具有低损耗的1550 nm波长的VCSEL引起了研究人员的兴趣。本文首先介绍了1550 nm VCSEL的结构,然后讨论了其带宽限制因素以及相应的改进方法,接着从NRZ(不归零)调制和PAM4(四电平脉冲幅度)调制两方面对近年来高速1550 nm VCSEL的研究进展进行了综述,最后展望了高速1550 nm VCSEL在未来光通信领域的发展和应用。 展开更多
关键词 1550 nm 高速垂直腔面发射激光器(VCSEL) 不归零调制(NRZ) 四电平脉冲幅度调制(PAM4)
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高亮度1060 nm HiBBEE锥形半导体激光器
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作者 刘祥 吴承坤 +7 位作者 薛晓娥 MIAH Md Jarez 汪丽杰 宿家鑫 高翔 SANA Fatima 田思聪 BIMBERG Dieter 《发光学报》 北大核心 2025年第7期1310-1316,共7页
为实现1 060 nm半导体激光器的高亮度、低发散角输出,采用高亮度垂直宽区边发射(HiBBEE)外延芯片,设计并成功制备了HiBBEE锥形半导体激光器。该激光器采用7μm窄脊波导实现单模输出,以及后腔面100μm锥形波导部分进行功率放大。工作电流... 为实现1 060 nm半导体激光器的高亮度、低发散角输出,采用高亮度垂直宽区边发射(HiBBEE)外延芯片,设计并成功制备了HiBBEE锥形半导体激光器。该激光器采用7μm窄脊波导实现单模输出,以及后腔面100μm锥形波导部分进行功率放大。工作电流1.5 A条件下激光器亮度达25 MW·cm^(-2)·sr^(-1)。通过HiBBEE结构,垂直方向发散角减小至8.0°。该激光器在面向人眼安全的激光雷达等领域具有重要应用。 展开更多
关键词 锥形半导体激光器 垂直宽区边发射激光器 高亮度 光束质量
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53 Gbit/s高速单模940 nm垂直腔面发射激光器 被引量:8
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作者 徐汉阳 田思聪 +5 位作者 韩赛一 潘绍驰 MANSOOR Ahamed 佟存柱 王立军 BIMBERG Dieter 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1114-1120,共7页
制备了不同氧化孔径的940 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL),选取氧化孔径为3,6,9μm的VCSEL进行了测试表征分析。氧化孔径为3,6,9μm的VCSEL的最高输出功率分别为2.92,6.79,10.49 mW,调制带宽分别为27.65,23.34,20.56 GHz。此外,氧化孔径为... 制备了不同氧化孔径的940 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL),选取氧化孔径为3,6,9μm的VCSEL进行了测试表征分析。氧化孔径为3,6,9μm的VCSEL的最高输出功率分别为2.92,6.79,10.49 mW,调制带宽分别为27.65,23.34,20.56 GHz。此外,氧化孔径为3μm的VCSEL在整个工作电流下都可实现单模工作,氧化孔径为6μm和9μm的VCSEL在较大电流下呈现少模和多模特性。最后,选取3μm氧化孔径的VCSEL进行数据传输测试,在非归零(NRZ)码下实现了传输速率53 Gbit/s。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 高速 单模
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