基于DBR增强的850 nm GaAs/AlGaAs单行载流子光电探测器

高速850 nm GaAs/AlGaAs面入射型单行载流子光电探测器(PD)是短距离光链路中的重要器件,面临着带宽和响应度之间的相互矛盾。报道了一种基于分布布拉格反射器(DBR)增强的GaAs/AlGaAs单行载流子光电探测器(UTC-PD)。DBR由20个周期的高/低Al组分的Al_(x)Ga_(1-x)As三元合金组成,可以在830~870 nm范围内形成大于0.9的反射。在AlGaAs DBR的增强下,将GaAs吸收层所需的厚度降低到1 040 nm,兼顾PD对光的吸收率和光生载流子的渡越时间。采用双台面、聚合物平面化、共面波导电极结构制作了UTC-PD器件。该器件在850 nm波长、-2 V偏压下具有19.26 GHz的-3 dB带宽和0.492 6 A/W的响应度。

基于NRZ调制的40 Gbit/s无误码高速850 nm VCSEL设计与制备

850 nm的垂直腔面发射激光器(VCSEL)是短距离光互连的核心光源。随着对数据中心流量的需求增加,实现不归零(NRZ)调制高速无误码传输是目前的研究热点。本文设计制备了基于λ/2短腔和六层氧化限制层的高速850 nm VCSEL,室温下最高-3 dB带宽达到23.8 GHz。NRZ调制50 Gbit/s(1 m)和40 Gbit/s(100 m)速率下获得清晰的眼图。在未使用预加重、均衡和前向纠错的条件下,通过NRZ调制在1 m和100 m下无误码传输速率分别为40Gbit/s和30 Gbit/s。

10 Gbit/s 850 nm pin光电二极管

GaAs pin光电二极管在数据通信领域发挥着重要的作用,在综合考虑了高速光电探测器的频率特性和响应度的基础上,给出了AlGaAs/GaAs pin光电二极管结构参数的最优化设计,使其在频率响应特性上满足10 Gbit/s的要求。着重研究了在半导体制作工艺中所涉及的光刻、腐蚀、表面钝化以及欧姆接触等问题,研制出暗电流小、响应速率高、响应度高而且可靠性良好的短波长高速pin光电二极管。在产品应用之前的可靠性测试中,老化时间大于2 000 h的情况下仍能保持良好的暗电流特性,满足工业化生产的条件。

850nm窄发散角单模半导体激光器材料研究

短距离激光雷达技术应用广泛,但是要求器件的发散角比较小。针对器件的发散角,通过商用软件和波导模拟软件,设计850nm GaAs/AlGaAs扩展波导外延材料结构。采用非对称波导结构设计,有助于降低内部光学损耗,提高激光器的斜率效率,降低激光器功耗。通过优化腐蚀阻挡层GaInP的掺杂浓度,消除能带不连续导致器件电压升高问题。采用MOCVD生长了带有腐蚀阻挡层的AlGaAs/GaAs非对称扩展波导外延片,并制作成条宽2.5μm、腔长1mm的激光器芯片。测试结果表明,室温条件直流条件测试下,阈值电流为35mA,斜率效率为1.2 W/A,输出功为200mW@200mA,快轴发散角测试为15°。

基于正交光注入增益开关850 nm-VCSEL获取双路宽带光学频率梳的方案

提出了基于正交光注入增益开关850 nm垂直腔面发射激光器(850 nm-VCSEL)获取梳距可调双路宽带光学频率梳(OFC)的方案,通过数值仿真研究了系统参量对OFC性能的影响。在该方案中,首先采用大信号电流调制850 nm-VCSEL使其呈增益开关状态,此时Y偏振分量激射并呈周期脉冲状态,而X偏振分量被抑制,可以获得一路偏振沿Y方向的OFC(Y-OFC);进一步引入偏振方向沿X方向的注入光(即正交光注入),在合适的注入参数条件下,增益开关850 nm-VCSEL中的X偏振分量被激射并呈周期脉冲动力学状态,且输出的X偏振分量具有与Y偏振分量强度相当的光谱分布,从而可以获得两路正交的OFC。数值仿真的结果表明:受到调制频率fm=4.2 GHz、调制深度m=0.75的大信号电流调制的850 nm-VCSEL,在频率失谐Δv=10.0 GHz的正交光注入下,通过选取合适的注入光场振幅Einj可使激光器输出带宽(功率变化在10 dB范围内)超过105.0 GHz的双路宽带OFC。借助于正交光注入下增益开关850 nm-VCSEL输出的X偏振分量和Y偏振分量的光谱分布,确定了获得双路OFC所需的Einj和Δv的范围。最后,通过分析其他调制频率下所获取的OFC性能,论证了该方案产生双路宽带OFC梳距的可调谐性。

850nm高亮度锥形半导体激光器的光电特性

采用激射波长为850 nm的AlGaInAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制增益量子阱结构的外延片,设计并制备了具有条形结构和锥形结构的半导体激光器。在输出功率同为1 W时,锥形激光器的发散角、光束传播因子和亮度分别为4°、2.8和9.9 MW.cm-2.sr-1,远好于条形激光器的6°、9.2和3.0 MW.cm-2.sr-1。当外加3 A的脉冲电流时,锥形激光器峰值功率达到1.40 W,斜率效率为0.58 W/A,电光转换效率为30%。实验结果表明,锥形激光器可以在保证大功率输出的前提下,具有更高的光束质量。

850nm高亮度近衍射极限锥形半导体激光器(英文)

制备了具有低红暴优势的850 nm大功率高亮度锥形半导体激光器,获得了近衍射极限的激光输出。当连续输出功率为200 mW时,光束质量因子M2仅为1.7,亮度高达16.3 MW.cm-2.sr-1;当功率提高到1 W时,M2因子和亮度仍分别达到2.8和9.9 MW.cm-2.sr-1。此外,研究了锥形激光器的功率、光谱、远场分布等特性,并分析了不同脊形波导长度对锥形激光器自聚焦现象的影响。

用850nm收发器实现光纤到户

为了给光纤到户(FTTH)提供一种高速、低价的新方案,本文分别采用波长为1310nm和850nm的收发器,完成了点对点光互联和光接入网的实验,并测量了其传输速率和光接收灵敏度,估算了不同方案的价格.结果表明,用850nm波长光收发器不但保持了1310nm波长原有传输速率,而且价格更加低廉,完全可以达到"最后一公里"的要求.文中对各种方案和性能的优缺点进行比较,验证了用850nm收发器实现FTTH方案的可行性.

自绝缘氧化限制型850nm垂直腔面发射激光器

介绍了一种制作氧化限制型垂直腔面发射激光器的新途径,自绝缘工艺。采用该工艺制作了氧化限制型850nm VCSELs。详细地介绍了自绝缘器件的工作原理和制作流程,并对侧氧化相关参数进行了实验研究。在此基础上,制备了不同出光孔径的850nm VCSELs器件,测得出光孔径12μm的器件最大输出功率达到10mW,微分量子效率达到43%。对不同出光孔径的器件输出特性进行了对比,并分析了产生输出特性差异的原因。

Matched-Cladding Single-Mode Optical Fiber Optimized at 850 nm Wavelength

A single-mode optical fiber with quadratic curve index profile in core layer is introduced. The profile is optimized at 850 ran wavelength. The 850 nm bandwidth of this fiber can reach up to 2056.35 MHz.km. This fiber can be used at 850 nm, 1310 nm, and 1550 nm wavelength.

850nm VCSEL外延材料设计与生长

直腔面发射激光器(VCSEL)具有边发射半导体激光器不可比拟的优点,作为最早商业化的VCSEL器件,850nm VCSEL目前的应用领域已经相当广泛,但国内目前该领域仍处于起步状态,本文对850nm VCSEL外延材料各部分进行了分析和设计,并通过PICS3D(Photonic Integrated Circuit Simulator in 3D)等工具对于850nm VCSEL外延材料结构进行了模拟,用金属有机化合物气相外延(MOCVD)生长出了完整的材料结构,并对于材料测试结果和芯片测试结果进行了分析。

850nm VCSEL-TOSA及其在高速通信中的应用

高速、大数据容量传输和处理是光通信中的热点。10Gbit/s 850nm VCSEL-TOSA(垂直腔面发射激光器-传输光组件)是以太网和大数据处理中心所用的高速、短波长关键组件。文章介绍了实用化组件结构、芯片特点、技术指标及相关标准;报道了10Gbit/s 850nm VCSEL管芯高温加速寿命试验条件和结果;讨论了组件结构、工艺和环境温度变化对其性能的影响,指出了10Gbit/s 850nm VCSEL-TOSA在短途以太网和大数据收发、处理中心中的应用。

诺基亚NM850iG

诺基亚NM850iG是继NEC N900iG和摩托罗拉M1000之后的第三款支持NTT DoCoMo推出的“WORLD WING”全球漫游服务的机型。该机以诺基亚在日本推出的702NK为基础，是一款支持WCDMA和GSM三频网络的双模FOMA手机。功能方面。诺基亚NM850iG采用了Symbran8．0操作系统和S60界面．支持蓝牙技术和i—mode服务．配备130万像素摄像头，但和多数日本手机一样，NM850iG只能播放ACC格式的音乐文件，而通过RS-MMC存储卡则可在手机中保存更多文件资料。

850nm垂直腔面发射激光器结构优化与制备

根据分布布拉格反射镜(DBR)的工作原理,优化量子阱(QW)和DBR结构,采用Crosslight计算机模拟软件模拟了垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的反射谱和QW增益谱,确定QW组分、厚度以及DBR的对数。采用分子束外延技术外延生长并制备了850nm顶发射VCSEL。测试结果表明,阱宽为5nm的In_(0.075)Ga_(0.925)As/Al_(0.35)Ga_(0.65)As QW,在室温下激射波长在840nm左右,设计的顶发射VCSEL结构通过Ocean Optics Spectra Suite软件验证,得到室温下的光谱中心波长在850nm附近,证实了结构设计的正确性。

850nm大功率垂直腔面发射激光器

针对传统顶发射垂直腔面发射激光器(VCSEL)的散热、电极生长以及Au丝引线等难题,研究了一种非闭合型的大功率VCSEL结构,不仅解决了上述问题,还简化了工艺步骤,避免了一些工艺对已形成器件结构造成的损伤,提高了激光器的可靠性以及电流注入效率。利用该结构制作的激光器室温下连续输出最大功率达到46 mW,激射波长为849.5 nm,激射光谱半高宽(FWHM)为0.6 nm;在150 mA的注入电流下,发散角为10°。在室温5、0μs脉冲条件下,测得的最高输出光功率为69 mW。

光收发器中光电集成接收芯片的实现

针对应用于850nm光通信中的10/100Mbit/s收发器,提出采用0.5μm标准CMOS工艺对其光接收芯片实现Si基单片集成。整体芯片面积为0.6mm2,共集成了一个双光电二极管的(DPD)光电探测器和一个跨阻前置放大电路,功耗为100mW,并给出了具体的测试性能结果。结果表明,在850nm光照下,光接收芯片带宽达到53MHz,工作速率为72Mbit/s。重点介绍了DPD光电探测器的原理和结构,并给出了相应的制造过程和电路等效模型,对整个光接收芯片进行了多种实用性测试,可以满足系统的性能要求。

一种新型的千兆比以太网用光模块——具有850nm VCSEL的1．25Gb／s光收发合一模块

千兆比以太网用光模块是当今光通信设备部件的发展趋势。介绍了千兆比以太网的最基本概念，850nm VCSEL基本结构和光电特性，重点介绍了WTD研制的具有850nm VCSEL的1．25Gb/s光收发合一模块，讨论了该 模块设计使用中的几个问题。