关于光通信VCSEL发展历史浅析_信息与通信_工程科技_专业资料

《关于光通信VCSEL发展历史浅析_信息与通信_工程科技_专业资料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、n-(100)InPsub.(Sndoped:2x10s).n-InP(Tedoped-1019)GalnAsP、(Undoped,Activelayer)CurrentflowLight,r^cncnce■■■/JsTS-xndopeddxloFActiveregion>U2Au/Zncircularmirrorandelectrode(+)关于光通信VCSEL发展历史的浅析彭真（上海交通人学上海，200030、菲尼萨光电通讯科技（无锡）有限公司无锡，214028）摘要：本文介绍了垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）的发

2、展过程，以及目前预见的发展方向。从VCSEL面世到如今大规模商用，可以分为两个阶段。第一个阶段是VCSEL结构确定阶段，第二个阶段是各个性能参数不断优化阶段。关键词：垂直腔面发射激光器；高速VCSEL；VCSEL结构VCSEL（verticalcavitysurfaceemittinglaser）是一种垂肓腔血发射激光器，其概念首次由日本东京工业大学伊贺教授在1977年首次提出，并T1979年使用液相外延技术（LPE）首次制备了InGaAs/lnP材料的VCSEL⑴;由于其具有模式好、阈值低、稳定性好、寿命长、调制速率高、集成高、

3、发散角小、耦合效率高、价格便宜等很多优点而被广泛应用；1VCSEL发展史VCSEL的历史，也是在诸多学者机构的努力下，其性能不断优化的历史，在这儿I•年的历史中，

4、GA及其带领的团队起到了不可磨灭的作用，可以堪称IGA教授为VCSELZ父。随着VCSEL的诸多优点，其应用也越來越广泛。并H为了适合这些应川，VCSEL也朝着多个方向在各自发展，如图1所示，为其主要应用：TableIVCSELtechnologymapandwavelengthWavelengthMaterialsEmerging410nmGalnALN/GaNDis

5、play550nmGalnALN/GaNDisplay650nmAlGalnP/GaAsPrinter780nmGaAlAs/GaAsPrinter/Mouse850nmGaAlAs/GaAsGbit-Ethernet/Interconnect980nmGalnAs/GaAsIntterconnect1200nmGalnAs/GaAsLAN1300nmGalnAsP/InPLAN1550nmGalnAsP/InPLAN图1不同波长VCSEL应用领域第一个VCSEL刚问世时，其各个方而的性能并没有很大的优越性，结构如图2。它是使川液

6、相外延技术（LPE）实现InGaAs/lnP材料的VCSEL。需要在77K的温度下才能工作,发射方式为脉冲激射,中心波长为1.18um,阈值电流为900mAo即使如此,VCSEL的问世也让诸多学者眼前一壳，因为文中给出了一个合理的预测：通过增加冇源层厚度以及减小注入电流直径，可以使VCSEL在室温下工作！LightoutputAucoatedmirror、wopmo~-{Au/Sn「ingelectrode(-)图2GalnAsP/InPVCSEL戳面示意图由于目前VCSEL最主要应用在光传输方面，基T1979年Soda等人的VC

7、SEL为开端，VCSEL的发展，主要经历了2个阶段：1.1第一阶段：从VCSEL诞生到20世纪末，蛮荒发展阶段。在这个阶段，各个组织机构都提出以及尝试了各种不同结构类型的VCSEL,最终氧化物限制型VCSEL由于英诸多优点而胜出。1982年,便有HajimeOkuda等人尝试利用掩埋异质结(buriedheterostructure)结构(Fig.3),来降低阈值电流。在77K温度下,最低的阈值电流可以做到520mA(26kA/cm2),如图3⑷。在掩埋界质结构型激光器屮，冇源区被完全掩埋在高带隙、低折射率的半导体材料中，这就产生

8、了一个光波导。而这种激光器其主要就是利用此掩埋界质结构对电流、载流子以及光很好的限制作用，來降低阈值电流。Au/Zn—SiO

9、toutputAu/Snelectrodesubstraten-GalnAsPOalnAsP(A5pm)(activelayer)・GalnAsP(X=13pm)(AMBlayer)Au/Znelectrode图4异质结布拉格反射镜GalnAsP/