什么是PCSEL？如何兼顾边发射与面发射的优点

最近提的很热闹的一个词，PCSEL，说兼具了边发射EEL的优点，以及面发射SEL的优点。

什么是PCSEL？

如何兼顾边发射与面发射的优点

曾经写过的相似案例

“即将量产”的即将意味着什么

PCSEL photonic crystal surface emitting semiconductor lasers, 光子晶体表面发射半导体激光器，

利用光子晶体做谐振腔，实现激光器的“表面”发射。
 

常见的VCSEL，是垂直谐振腔实现的表面发射，用DBR光栅上下分布制作的垂直谐振腔。

 

VCSEL有两个难处，一个是垂直谐振腔很薄，增益物质较少，导致功率不足。VCSEL的功率小在光纤通信中并不是坏事，因为VCSEL传输几十米到几百米的距离，相比较边发射从500m到120公里的传输而言，对VCSEL的功率需求原本就不高。 但在激光雷达中，这个困难就比较明显。

VCSEL有两个好处，一个是表面发射，容易集成，第二个是低成本。

EEL边发射的典型激光器类型是DFB，光栅是谐振腔，水平谐振腔。

EEL的好处，一个是功率大，因为腔是横向的，直接加长就等于“多个PN结”的多结级联了。垂直腔的多结就非常困难。第二个是单模，容易控制横模和纵模都是单个模激射，这些在10月份的光模块/光器件/光芯片系列在线技术解读中有安排，

EEL的劣势，成本高

PCSEL所谓的能“兼顾”EEL边发射和SEL面发射的双重优点，

VCSEL用的是垂直谐振腔，DFB用的水平谐振腔，二者都是用光栅制作而成。

PCSEL的兼顾就是在垂直谐振腔中，增加了横向谐振腔。
 

横向谐振腔，用这个光子晶体制作。
 

横看成岭侧成峰，看紫色线，是横向光栅的等效谐振腔，红色线是另一个横向谐振腔。
 

谐振用来干什么？

LASER的全称是，受激辐射光放大器，Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，

Amplification，放大，这就是激光器的核心意义，辐射的原始光，通过“谐振腔”进行相干，从而实现了“放大”

DFB为什么可以做大功率，是因为多个“分布式”的谐振腔在横向上串联在一起啊，DFB叫做分布反馈激光器。
 

现在的PCSEL，用一个垂直谐振腔，两组横向谐振腔，用于不断的“放大”，就是说的那个在垂直腔的VCSEL上兼顾了EEL横向腔的意思。

这种结构，很多科学家在研究，只是起名字的时候，选择不同的名称罢了。

看几个VCSEL在垂直谐振腔，增加设计的横向谐振腔

审核编辑：刘清