提高调制速度的腔内金属孔径的VCSEL介绍

日本东京工业大学展示一种提高调制速度的腔内金属孔径的VCSEL，具有大的孔径有利于光耦合和提高可靠性，能够实现超过5km的SMF传输，工作在1050nm，光纤色散更低。

图1

图1中左图为概念图，底部发射金属孔径的VCSEL示意图是中间的图，使用标准的3英寸晶圆，10对SiO2/Ta2O5 DBR提供99.96%的顶层的反射率，底部DBR提供99.25%的反射率。6um的孔径通过湿氧化工艺实现，孔径和金属接触小于1um，能够实现横向共振。底部基板是透明的，能够和MCF实现高效率耦合，且不用使用透镜。

最右面的图为16通道的VCSEL阵列照片，芯片尺寸为0.16mm2，相邻通道间距离为40um，每个区域数据速率密度为2，5Tbps/mm2

图2

图2(a)中是16个VCSEL阵列的IV曲线，阈值电流为0.6mA, 6mA时工作电压为2.2V，SMSR大于40dB，NFP为5um。

本工作在超过5km的传输时，3dB带宽超过25GHz，具有50Gbps(NRZ)和100Gbps PAM4的传输能力，实际PAM4观察了70Gbps的眼图，带宽和距离乘积超过250Tbps.km，是850nm VCSEL/MMF链路的25倍

编辑：黄飞