1 南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏 南京 210044
2 无锡学院电子信息工程学院，江苏 无锡 214105
随着信息快速增长时代的来临，人们对于数据带宽的需求不断提升，垂直腔面发射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers，VCSEL）作为一种新型光通信器件得到广泛应用。从半导体激光器寄生电路出发，分析了VCSEL内部光电转换过程，考虑本征激光器以及外部封装寄生特性，分别搭建了大信号和小信号等效电路模型，并使用Python语言以及Pspice软件进行仿真。在大信号模型中分析自发辐射系数和光限制因子对阈值电流的影响， 在小信号模型中讨论寄生网络参数对调制响应带宽的影响。仿真结果表明，通过对自发辐射系数、光限制因子以及寄生网络参数的调节，可以降低VCSEL器件的阈值电流，提高调制带宽。
垂直腔面发射激光器 寄生参数 速率方程 等效电路 频响特性 激光与光电子学进展
2022, 59(5): 0514005
强激光与粒子束
2021, 33(6): 065007
基于电子科技大学与中国电子科技集团第十三研究所自主联合设计的肖特基二极管研制宽带360~440 GHz分谐波混频器。详细描述二极管建模, 以模拟在极高频复杂电磁环境中由于二极管结构引入的相关寄生效应.在软件HFSS与ADS中, 通过场与路结合的方法对分谐波混频器进行优化.实测结果显示在本振信号为210 GHz本振功率6 dBm的驱动下, 在406 GHz可得到最小变频损耗9.99 dB, 在380~430 GHz范围内, 变频损耗小于15 dB, 在360~440 GHz范围内, 变频损耗小于19 dB.
分谐波混频器 变频损耗 寄生参数 肖特基二极管 subharmonic mixer conversion loss parasitic parameters Schottky diode
电子科技大学宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实验室， 四川 成都 611731
半导体激光器是光通信中的核心器件之一，广泛应用于城域间的骨干网。光电集成电路计算机辅助设计是对光电器件建模仿真的重要方法，在光通信中起着举足轻重的作用。推导了激光器小信号频率响应的计算公式，研究了激光器的封装寄生参量的谐振现象，利用这种谐振效应对激光器的频率响应特性进行有效补偿，采用数据用电路仿真软件PSpice对建立的等效电路模型进行小信号频率响应分析得出3 dB频率响应带宽。
半导体激光器 寄生参量 频率响应 特性分析 激光与光电子学进展
2010, 47(12): 121402
北京工业大学北京市光电子技术实验室, 北京 100124
建立了一种适用于多量子阱垂直腔面发射激光器(VCSEL)的多层速率方程模型。在理论与实验基础上, 对器件进行小信号分析, 得到了光子密度、载流子俘获、逃逸和隧穿时间等关键参数对VCSEL频率响应特性的影响。结果表明VCSEL调制带宽会随着输出功率增大而变宽。并进一步研究了内腔接触氧化限制型VCSEL的寄生电参数及其寄生电路, 对其小信号频率响应进行了模拟分析。
垂直腔面发射激光器 调制特性 速率方程 寄生参数
中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室,北京 100083
在高速通信中应准确分析激光器高频调制响应需要计及寄生网络的影响。推导了激光器测试系统散射参数与本征响应传输函数之间的关系,提出用激光器散射参数扣除求取激光器本征响应和模拟激光器整体小信号调制响应的新方法。结合激光器的等效电路和速率方程分析,避免了单独测量寄生网络和估计有源区电路参数。对法布里珀罗型激光器样品测试发现,仿真与实验的结果吻合。这一模拟方法简便快捷,准确性好。
光通信 调制响应 激光器 寄生参数 散射参数测量 扣除法
