Wafer-fused heterostructures: application to vertical cavity surface-emitting lasers emitting in the 1310 nm band

Abstract

Currently, wafer-fusion technology represents an effective technique for enhancing the performance of long-wavelength vertical cavity surface-emitting lasers (VCSELs) based on classical double heterostructures with multi-quantum well active regions. Using the example of 1310 nm wavelength VCSELs, we demonstrate the status of this technology for wafer-level scale, wavelength-controlled devices with high performance, capable of operation in a wide temperature range up to 90 • C with single-mode output power levels in excess of 1 mW and a side mode suppression ratio (SMSR) in excess of 40 dB. No degradation was observed in a qualification lot that operated at 10 mA and 90 • C for 2000 h.

Fabrication and performance of 1.3-μm 10-Gb/s CWDM wafer-fused VCSELs grown by MOVPE

“…The VCSEL structures were assembled by wafer fusion by using one InP-based active cavity and 2 GaAs-based top and bottom DBRs for each CWDM wavelength [13,14]. After the top-DBR substrate removal, the VCSEL cavity is mapped by PL spectroscopy in order to characterize the emission wavelength.…”

Вертикально-Излучающие Лазеры Спектрального Диапазона 1.55 Мкм, Изготовленные По Технологии Спекания Гетероструктур, Выращенных Методом Молекулярно-Пучковой Эпитаксии Из Твердотельных Источников

“…В обоих случаях для предотвращения образования макропустот (∼ 100 мкм) и плотной сети микропустот (∼ 1 мкм) необходимо сформировать по всей площади структур систему канавок для вывода из области непосредственного спекания жидких реагентов или инертных газов, а также летучих элементов, образующихся на поверхности соединяемых структур при нагреве. Только применение пневматического пресса и проведение процесса в вакууме позволило обеспечить эффективное спекание целых пластин [6]. Использование пониженного давления (< 10 −5 мбар) при сухом спекании способствует эффективному выводу летучих соединений, образующихся на поверхности структур при нагреве, и устраняет необходимость формирования системы отводящих канавок, тогда как пневматический пресс обеспечивает однородный прижим пластин по всей площади.…”

1310 nm wafer fused VCSELs - a new generation of uncooled 10 Gbps telecom lasers

“…Among different approaches of long-wavelength vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs) fabrication, wafer fusion represents a well-established technique for producing state of the art 10 Gbps devices in the 1310nm wavelength band 1 . Compared with un-cooled 1310 nm distributed-feedback (DFB) lasers for transmission at 10 Gbps, VCSELs offer a considerable reduction of bias current in the full operating temperature range.…”