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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 被引量：3
1
作者 樊利 郑小梅 +1 位作者 夏光琼 吴正茂 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期266-274,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 光通信 850 nm垂直腔面发射激光器(850 nm-vcsel) 增益开关 正交光注入 光学频率梳(OFC) 梳距
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可变偏振光注入下1550nm垂直腔面发射激光器的偏振开关及双稳特性 被引量：1
2
作者 陈俊 陈建军 +2 位作者 吴正茂 蒋波 夏光琼 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第16期115-123,共9页
基于自旋反转模型,研究了可变偏振光注入1550 nm垂直腔面发射激光器(VPOI-1550 nm-VCSEL)的偏振开关(PS)及双稳(PB)特性.研究结果表明:对于一自由运行的1550 nm-VCSEL,在给定电流下,激光器中的平行偏振模式(Y偏振模式)激射,而正交偏振模... 基于自旋反转模型,研究了可变偏振光注入1550 nm垂直腔面发射激光器(VPOI-1550 nm-VCSEL)的偏振开关(PS)及双稳(PB)特性.研究结果表明:对于一自由运行的1550 nm-VCSEL,在给定电流下,激光器中的平行偏振模式(Y偏振模式)激射,而正交偏振模式(X偏振模式)被抑制.引入可变偏振光注入后,在给定频率失谐?ν(定义为注入光与X偏振模式之间的频率差异)的条件下,当注入光偏振角θ_p(定义为注入光的偏振方向与自由运行1550 nm-VCSEL中主导偏振模式的夹角)足够大时,正向扫描(逐渐增加)注入光功率可观察到1550 nm-VCSEL发生Ⅰ类PS,反向扫描(逐渐减小)注入光功率可使1550 nm-VCSEL产生Ⅱ类PS,且两类PS的开关点要求的注入功率不一致,即出现PB现象.对于一确定的频率失谐?ν,随着θ_p的增加,Ⅰ类、Ⅱ类PS开关点对应的注入功率以及PB区宽度都呈现减小的趋势,且|?ν|值越大,尽管Ⅰ类PS的开关点所需注入功率更大,但PB区域更宽;在给定注入功率,对于特定?ν,通过正向及反向扫描θ_p也可观察到VPOI-1550 nm-VCSEL输出功率呈现的PS以及PB现象.当|?ν|较小时,发生Ⅰ类和Ⅱ类PS所要求的θ_p近似相同,因此PB区宽度较窄,而当|?ν|较大时,发生两类PS所需的θ_p以及PB宽度随?ν的变化曲线均呈现较大波动.因此,在1550 nm-VCSEL工作参数给定的条件下,通过调节可变偏振光注入的注入参量,可优化1550 nm-VCSEL呈现的PS及PB特性. 展开更多
关键词 VPOI-1550 nm-vcsel 偏振开关 偏振双稳
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VCSEL光子神经Spiking动力学的抑制特性研究
3
作者 李硕 马绍玲 +1 位作者 王之靖 邓涛 《西南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第9期79-85,共7页
理论研究了外部扰动信号的强度和持续时间对1 300 nm-VCSEL光子神经spiking动力学抑制特性的影响.研究结果表明:VCSEL在适当的外部连续光注入下可工作在重复频率为亚纳秒级的连续spiking区;在引入外部扰动信号后,对于较小的扰动信号强度... 理论研究了外部扰动信号的强度和持续时间对1 300 nm-VCSEL光子神经spiking动力学抑制特性的影响.研究结果表明:VCSEL在适当的外部连续光注入下可工作在重复频率为亚纳秒级的连续spiking区;在引入外部扰动信号后,对于较小的扰动信号强度,VCSEL的spiking动力学抑制特性不受影响.随着扰动信号强度的增加,VCSEL在扰动信号作用区可激发出重复频率更低的spikes信号.当扰动信号强度达到一定水平后,VCSEL在扰动信号作用区激发的spikes信号可被有效抑制.此外,被抑制的spikes信号区与外部扰动信号的持续时间基本一致.对于一定的扰动信号强度和持续时间,VCSEL激发的spikes信号在扰动信号作用范围可被完全抑制. 展开更多
关键词 1 300 nm-vcsel 光子神经 扰动信号 spiking动力学 抑制
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光注入下VCSEL在阈值电流附近的非线性响应特性 被引量：3
4
作者 何秀 熊中碧 +3 位作者 林晓东 陈建军 唐曦 邓涛 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期170-175,共6页
实验研究了光注入下1 300nm-VCSEL在阈值电流附近的非线性响应特性.研究结果表明,在平行光注入下,激光器输出功率随注入功率的增加呈现出非线性变化.当失谐频率较大时,激光器输出功率将随注入功率增加到一定值后突然下降,然后再缓慢增加... 实验研究了光注入下1 300nm-VCSEL在阈值电流附近的非线性响应特性.研究结果表明,在平行光注入下,激光器输出功率随注入功率的增加呈现出非线性变化.当失谐频率较大时,激光器输出功率将随注入功率增加到一定值后突然下降,然后再缓慢增加.通过连续增加或减小外部注入光功率,激光器的输出功率将出现呈逆时针变化的双稳环;正交光注入下VCSEL的输出特性与平行光注入下的情况类似,且在连续增加或减小外部注入光功率的过程中能观察到呈顺时针变化的双稳环. 展开更多
关键词 1300nm垂直腔表面发射激光器(1300nm-vcsel) 光注入 阈值电流 非线性响应
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扰动信号强度对VCSEL光子神经Spiking动力学特性的影响
5
作者 谭志存 邓涛 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期157-163,共7页
理论研究了外部光注入下1 300nm-VCSEL光子神经的spiking动力学特性.VCSEL在足够强的连续光注入下工作在稳定的注入锁定态;在注入光中引入扰动信号后,当扰动信号强度较小时,VCSEL不能激发spike信号;一旦扰动信号强度达到一定水平,VCSEL... 理论研究了外部光注入下1 300nm-VCSEL光子神经的spiking动力学特性.VCSEL在足够强的连续光注入下工作在稳定的注入锁定态;在注入光中引入扰动信号后,当扰动信号强度较小时,VCSEL不能激发spike信号;一旦扰动信号强度达到一定水平,VCSEL将激发出稳定的、可重复的spike信号,且spike信号的幅值和形状几乎不随扰动信号强度的变化而变化,但其响应速率却随扰动信号强度的增加而增大.VCSEL光子神经的这种阈值响应特性与生物神经的全或无响应特性类似,但其响应速率却比生物神经快约8个量级. 展开更多
关键词 1 300nm-vcsel 光注入 光子神经 spiking动力学
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基于NRZ调制的40 Gbit/s无误码高速850 nm VCSEL设计与制备 被引量：1
6
作者 佟海霞 王延靖 +4 位作者 蒋宁 田思聪 佟存柱 魏志鹏 王立军 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期457-461,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 850 nm vcsel NRZ调制 高速 器件制备
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垂直腔面发射激光器DBR的生长优化 被引量：3
7
作者 许晓芳 邓军 +6 位作者 李建军 张令宇 任凯兵 冯媛媛 贺鑫 宋钊 聂祥 《半导体光电》 CAS 北大核心 2022年第2期332-336,共5页
基于能带理论和分布布拉格反射镜(DBR)的工作原理,分析了垂直腔面发射激光器(VCSEL)中DBR串联电阻较大的原因。采用组分渐变降低DBR结构中异质结界面处势垒,优化DBR的各层掺杂浓度,通过调控费米能级进一步降低DBR中的异质结势垒,从而有... 基于能带理论和分布布拉格反射镜(DBR)的工作原理,分析了垂直腔面发射激光器(VCSEL)中DBR串联电阻较大的原因。采用组分渐变降低DBR结构中异质结界面处势垒,优化DBR的各层掺杂浓度,通过调控费米能级进一步降低DBR中的异质结势垒,从而有效降低DBR串联电阻。实验采用Al_(0.22)Ga_(0.78)As/Al_(0.9)Ga_(0.1)As作为生长DBR的两种材料,设计了DBR各层厚度,研究了AlGaAs材料的最佳生长温度,利用MOCVD外延技术完成了795nm VCSEL突变DBR与渐变DBR的生长。经过工艺制备,测得突变DBR和渐变DBR的电阻分别为6.6和5.3Ω,优化生长后的DBR电阻得到有效降低。 展开更多
关键词 795 nm垂直腔面发射激光器 分布布拉格反射镜 串联电阻 渐变生长 MOCVD
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850nm VCSEL外延材料设计与生长
8
作者 肖繁彬 王彦照 +1 位作者 宁吉丰 张岩 《中国标准化》 2021年第S01期216-221,共6页
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(P... 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。 展开更多
关键词 850nm vcsel MOCVD 外延 芯片
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850nm VCSEL-TOSA及其在高速通信中的应用
9
作者 丁国庆 孟海杰 胡长飞 《光通信研究》 北大核心 2013年第4期49-52,共4页
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10Gb... 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。 展开更多
关键词 大数据 850nm垂直腔面发射激光器-传输光组件 实用化 可靠性 高温加速寿命试验
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