High-Speed Oxide Confined 850-nm VCSELs Operating Error-Free at 40 Gb/s up to 85&lt;formula formulatype="inline"&gt;&lt;tex Notation="TeX"&gt;$^{\circ}{\rm C}$&lt;/tex&gt;&lt;/formula&gt;

Westbergh, Petter; Safaisini, Rashid; Haglund, Erik; Gustavsson, Johan S.; Larsson, Anders; Geen, M.W.; Lawrence, R.; Joel, A.

doi:10.1109/lpt.2013.2250946

Cited by 105 publications

(18 citation statements)

References 9 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The VCSEL design is a further development of our previous generation high-speed VCSELs [6,9]. The epitaxial structure was grown by MOCVD, featuring an active region with five strained InGaAs quantum wells for high differential gain.…”

Section: Vcsel Designmentioning

confidence: 99%

30 GHz bandwidth 850 nm VCSEL with sub‐100 fJ/bit energy dissipation at 25–50 Gbit/s

et al. 2015

View full text Add to dashboard Cite

A high-speed and energy-efficient oxide-confined 850 nm verticalcavity surface-emitting laser (VCSEL) for optical interconnects is presented. A record-high modulation bandwidth of 30 GHz is reached for a 3.5 µm oxide aperture VCSEL, with 25 GHz bandwidth already at a bias current of 1.8 mA. The high bandwidth at low currents enables energy-efficient transmission with a dissipated heat energy in the VCSEL of <100 fJ/bit at 25, 40 and 50 Gbit/s.

show abstract

Section: Vcsel Designmentioning

confidence: 99%

30 GHz bandwidth 850 nm VCSEL with sub‐100 fJ/bit energy dissipation at 25–50 Gbit/s

et al. 2015

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Следует отметить, что расположение оксидной токовой апертуры в микроре-зонаторе относительно активной области также оказывает влияние на быстродействие ВИЛ. Согласно [15], в случае расположения оксидной токовой апертуры во второй и третьей парах РБО относительно активной области наблюдается падение внутренней квантовой эффек-тивности (до 65−70%) из-за латерального растекания носителей под апертурой, что компенсирует положительный эффект от роста продоль-ного фактора оптического ограничения (на 20%). Однако уменьшение транспортного коэффициента вследствие падения времени переноса носителей заряда через i-область в 0.5λ-микрорезонаторе наряду с низким K-фактором (0.15−0.16 ns) позволило поднять частоту эффек-тивной модуляции ВИЛ спектрального диапазона 850 nm до 27−28 GHz и достичь скорости безошибочной передачи данных 47 Gbit/s [15,103].…”

Section: электронное и оптическое ограниченияunclassified

“…Согласно [15], в случае расположения оксидной токовой апертуры во второй и третьей парах РБО относительно активной области наблюдается падение внутренней квантовой эффек-тивности (до 65−70%) из-за латерального растекания носителей под апертурой, что компенсирует положительный эффект от роста продоль-ного фактора оптического ограничения (на 20%). Однако уменьшение транспортного коэффициента вследствие падения времени переноса носителей заряда через i-область в 0.5λ-микрорезонаторе наряду с низким K-фактором (0.15−0.16 ns) позволило поднять частоту эффек-тивной модуляции ВИЛ спектрального диапазона 850 nm до 27−28 GHz и достичь скорости безошибочной передачи данных 47 Gbit/s [15,103]. Логичным продолжением данного подхода стало применение кон-струкции 0.5λ-микрорезонатора, симметрично ограниченного оксид-ными слоями, что привело не только к увеличению продольного фактора оптического ограничения, но и к улучшению поперечного фактора оптического ограничения (особенно при малых размерах токовой апертуры), а также к росту внутренней квантовой эффек-тивности (до 81−86%) [104].…”

Section: электронное и оптическое ограниченияunclassified

“…В этом же году был поставлен новый рекорд скорости передачи данных -44 Gbit/s -с применением ВИЛ на основе квантовых ям InGaAs спектрального диапазона 980 nm с оксидной токовой апертурой 6 µm [14]. Однако уже в 2013 г. этот рекорд был побит: сначала была продемонстрирована скорость передачи данных 47 Gbit/s [15], а затем и 57 Gbit/s [16] В настоящем обзоре рассматриваются основные проблемы обеспе-чения высокого быстродействия ВИЛ при амплитудной модуляции и способы их решения.…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Высокоскоростные Полупроводниковые Вертикально-Излучающие Лазеры Для Оптических Систем Передачи Данных (Обзор)

Блохин¹,

Малеев²,

Бобров³

et al. 2018

Письма В Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

The main problems of providing a high-speed operation semiconductor lasers with a vertical microcavity (so-called “vertical-cavity surface-emitting lasers”) under amplitude modulation and ways to solve them have been considered. The influence of the internal properties of the radiating active region and the electrical parasitic elements of the equivalent circuit of lasers are discussed. An overview of approaches that lead to an increase of the cutoff parasitic frequency, an increase of the differential gain of the active region, the possibility of the management of mode emission composition and the lifetime of photons in the optical microcavities, and reduction of the influence of thermal effects have been presented. The achieved level of modulation bandwidth of ∼30 GHz is close to the maximum achievable for the classical scheme of the direct-current modulation, which makes it necessary to use a multilevel modulation format to further increase the information capacity of optical channels constructed on the basis of vertical-cavity surface-emitting lasers.

show abstract

“…Table 2 shows that most GaN-VCSELs use a cavity length (distance between the DBRs) of about 7λ or even longer. GaAs-VCSELs, on the other hand, use a shorter cavity length, even as short as 0.5λ, to improve transport and optical confinement in order to push the high-speed performance [137][138][139] . There are several reasons for using longer cavity lengths in GaN-VCSELs.…”

Section: Cavity Lengthmentioning

confidence: 99%

Progress and challenges in electrically pumped GaN-based VCSELs

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

The Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser (VCSEL) is an established optical source in short-distance optical communication links, computer mice and tailored infrared power heating systems. Its low power consumption, easy integration into two-dimensional arrays, and low-cost manufacturing also make this type of semiconductor laser suitable for application in areas such as high-resolution printing, medical applications, and general lighting. However, these applications require emission wavelengths in the blue-UV instead of the established infrared regime, which can be achieved by using GaN-based instead of GaAs-based materials. The development of GaN-based VCSELs is challenging, but during recent years several groups have managed to demonstrate electrically pumped GaN-based VCSELs with close to 1 mW of optical output power and threshold current densities between 3-16 kA/cm 2 . The performance is limited by challenges such as achieving high-reflectivity mirrors, vertical and lateral carrier confinement, efficient lateral current spreading, accurate cavity length control and lateral optical mode confinement. This paper summarizes different strategies to solve these issues in electrically pumped GaN-VCSELs together with state-of-the-art results. We will highlight our work on combined transverse current and optical mode confinement, where we show that many structures used for current confinement result in unintentionally optically anti-guided resonators. Such resonators can have a very high optical loss, which easily doubles the threshold gain for lasing. We will also present an alternative to the use of distributed Bragg reflectors as high-reflectivity mirrors, namely TiO2/air high contrast gratings (HCGs). Fabricated HCGs of this type show a high reflectivity (>95%) over a 25 nm wavelength span.

show abstract

High-Speed Oxide Confined 850-nm VCSELs Operating Error-Free at 40 Gb/s up to 85<formula formulatype="inline"><tex Notation="TeX">$^{\circ}{\rm C}$</tex></formula>

Cited by 105 publications

References 9 publications

30 GHz bandwidth 850 nm VCSEL with sub‐100 fJ/bit energy dissipation at 25–50 Gbit/s

30 GHz bandwidth 850 nm VCSEL with sub‐100 fJ/bit energy dissipation at 25–50 Gbit/s

Высокоскоростные Полупроводниковые Вертикально-Излучающие Лазеры Для Оптических Систем Передачи Данных (Обзор)

Progress and challenges in electrically pumped GaN-based VCSELs

Contact Info

Product

Resources

About