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什么是PCSEL?如何兼顧邊發(fā)射與面發(fā)射的優(yōu)點

工程師鄧生 ? 來源:光通信女人 ? 作者:匡國華 ? 2022-09-08 09:20 ? 次閱讀

最近提的很熱鬧的一個詞,PCSEL,說兼具了邊發(fā)射EEL的優(yōu)點,以及面發(fā)射SEL的優(yōu)點。

什么是PCSEL?

如何兼顧邊發(fā)射與面發(fā)射的優(yōu)點

曾經(jīng)寫過的相似案例

“即將量產(chǎn)”的即將意味著什么

PCSELphotonic crystal surface emitting semiconductor lasers,光子晶體表面發(fā)射半導(dǎo)體激光器,

利用光子晶體做諧振腔,實現(xiàn)激光器的“表面”發(fā)射。

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常見的VCSEL,是垂直諧振腔實現(xiàn)的表面發(fā)射,用DBR光柵上下分布制作的垂直諧振腔。

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VCSEL有兩個難處,一個是垂直諧振腔很薄,增益物質(zhì)較少,導(dǎo)致功率不足。VCSEL的功率小在光纖通信中并不是壞事,因為VCSEL傳輸幾十米到幾百米的距離,相比較邊發(fā)射從500m到120公里的傳輸而言,對VCSEL的功率需求原本就不高。但在激光雷達中,這個困難就比較明顯。

VCSEL有兩個好處,一個是表面發(fā)射,容易集成,第二個是低成本。

EEL邊發(fā)射的典型激光器類型是DFB,光柵是諧振腔,水平諧振腔。

EEL的好處,一個是功率大,因為腔是橫向的,直接加長就等于“多個PN結(jié)”的多結(jié)級聯(lián)了。垂直腔的多結(jié)就非常困難。第二個是單模,容易控制橫模和縱模都是單個模激射,這些在10月份的光模塊/光器件/光芯片系列在線技術(shù)解讀中有安排,

EEL的劣勢,成本高


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PCSEL所謂的能“兼顧”EEL邊發(fā)射和SEL面發(fā)射的雙重優(yōu)點,

VCSEL用的是垂直諧振腔,DFB用的水平諧振腔,二者都是用光柵制作而成。

PCSEL的兼顧就是在垂直諧振腔中,增加了橫向諧振腔。

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橫向諧振腔,用這個光子晶體制作。

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橫看成嶺側(cè)成峰,看紫色線,是橫向光柵的等效諧振腔,紅色線是另一個橫向諧振腔。

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諧振用來干什么?

LASER的全稱是,受激輻射光放大器,Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,

Amplification放大,這就是激光器的核心意義,輻射的原始光,通過“諧振腔”進行相干,從而實現(xiàn)了“放大”

DFB為什么可以做大功率,是因為多個“分布式”的諧振腔在橫向上串聯(lián)在一起啊,DFB叫做分布反饋激光器。

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現(xiàn)在的PCSEL,用一個垂直諧振腔,兩組橫向諧振腔,用于不斷的“放大”,就是說的那個在垂直腔的VCSEL上兼顧了EEL橫向腔的意思。

這種結(jié)構(gòu),很多科學家在研究,只是起名字的時候,選擇不同的名稱罷了。

看幾個VCSEL在垂直諧振腔,增加設(shè)計的橫向諧振腔

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審核編輯:劉清

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原文標題:Y8T251 PCSEL

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