垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）是光互連的核心光芯片，具有高速、低功耗優(yōu)勢。大的偏置電流可以為VCSEL提供大的調(diào)制帶寬，以提升VCSEL傳輸速率導(dǎo)致功耗增加。因此近年來，隨著人工智能等新一代信息技術(shù)牽引光互連速率向200G方向發(fā)展，全球用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芎募眲≡黾印?/span>
針對這一問題，長春光機所Bimberg中德綠色光子學(xué)研究中心團隊提出基于氧化孔徑優(yōu)化、光子壽命調(diào)控、增益腔模失配的VCSEL設(shè)計方法，獲得高速單模VCSEL芯片，提升調(diào)制帶寬并降低功耗，實現(xiàn)100m光纖條件下基于NRZ調(diào)制60Gb/s無誤碼傳輸速率，功耗98fJ/bit@50Gb/s、168fJ/bit@60Gb/s，指標(biāo)達同類型器件國際先進水平。
長春光機所實現(xiàn)的100fJ/bit超低功耗高速垂直腔面發(fā)射激光器可解決高速光互連能耗激增問題，具有重要的應(yīng)用前景。
相關(guān)成果以“Energy efficiency of 100 fJ/bit for bit rates beyond 50 Gb/s for 940?nm single mode VCSELs”為題目發(fā)表于Applied Physics Letters（文章鏈接：https://doi.org/10.1063/5.0247380）。
文章第一作者是中德中心Mansoor A.Maricar博士研究生，通信作者是田思聰研究員，研究得到了重點研發(fā)計劃項目的資助（No.2021YFB2801000）。
100m長光纖條件下VCSEL基于NRZ調(diào)制的60Gb/s眼圖和誤碼
不同設(shè)計的VCSEL的功耗與傳輸速率的關(guān)系，VCSEL功耗100fJ/bit@50Gb/s、168fJ/bit@60Gb/s。
