1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， Bimberg中德绿色光子学研究中心， 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学， 北京 100049
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 发光学及应用国家重点实验室， 吉林 长春 130033
4 柏林工业大学 固体物理研究所， 纳米光学中心， 德国柏林 D-10623
光子晶体面发射激光器（PCSEL）利用二维光子晶体光栅的布拉格共振实现面发射激光，具有其独特的优势，包括单模性能、在片测试、高功率、低发散角等。相比垂直腔面发射激光器（VCSEL），PCSEL有将近两倍的有源区光限制因子，展现出高速运行的潜力。本文探讨了PCSEL的基本结构和工作原理，并详细分析了影响PCSEL激光器实现高速性能的关键因素。随后，文章系统地介绍了近年来研究者们为实现PCSEL高速性能所做的努力，重点聚焦于通过增强PCSEL的面内限制来缩小激光腔，并提供了相关的研究方向和指导。
光子晶体 高速 面发射激光器 photonic crystal high-speed surface-emitting laser
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Bimberg中德绿色光子学研究中心，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033
4 柏林工业大学固体物理研究所 纳米光学中心，德国柏林 D‐10623
制备了不同氧化孔径的940 nm垂直腔面发射激光器（VCSEL），选取氧化孔径为3，6，9 μm的VCSEL进行了测试表征分析。氧化孔径为3，6，9 μm的VCSEL的最高输出功率分别为2.92，6.79，10.49 mW，调制带宽分别为27.65，23.34，20.56 GHz。此外，氧化孔径为3 μm的VCSEL在整个工作电流下都可实现单模工作，氧化孔径为6 μm和9 μm的VCSEL在较大电流下呈现少模和多模特性。最后，选取3 μm氧化孔径的VCSEL进行数据传输测试，在非归零（NRZ）码下实现了传输速率53 Gbit/s。
垂直腔面发射激光器 高速 单模 vertical cavity surface emitting laser（VCSEL） high speed single mode
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Bimberg中德绿色光子学研究中心, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
4 柏林工业大学 固体物理研究所, 纳米光学中心, 德国 柏林 D-10623
5 空军装备部驻长春地区军事代表室, 吉林 长春 130033
垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有生产成本低、调制速率高等优点, 在光通信领域占有重要地位。随着数据需求量的飞速增长, 在长距离信息传输中, 具有低损耗的1 550 nm 波长的VCSEL引起了研究人员的兴趣。本文首先介绍了1 550 nm VCSEL的结构, 然后讨论了其带宽限制因素以及相应的改进方法, 接着从NRZ(不归零)调制和PAM4(四电平脉冲幅度)调制两方面对近年来高速1 550 nm VCSEL的研究进展进行了综述, 最后展望了高速1 550 nm VCSEL在未来光通信领域的发展和应用。
高速垂直腔面发射激光器(VCSEL) 不归零调制(NRZ) 四电平脉冲幅度调制(PAM4) 1 550 nm 1 550 nm high-speed vertical cavity surface emitting laser( non-return to zero modulation(NRZ) four-level pulse amplitude modulation(PAM4)
