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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 基于蓝光GaN的VCSEL与铝光栅的表面等离子体共振

    摘要： 基于表面等离子体（SP）应用于垂直腔面发射激光器（VCSEL）的研究，我们提出了一种新型465纳米氮化镓基VCSEL——通过在p-i-n层沉积铝矩形光栅来增强照明效果。同时，通过控制强烈依赖于材料、周期、深度和偶极子位置等结构参数的表面等离子体模式，实现了有效辐射功率的提升。与传统结构相比，我们的方案使有效辐射功率提高了30%。这些优势使得表面铝光栅成为蓝光波段SP耦合VCSEL中一种具有成本效益且工艺简单的替代技术方案。

    关键词： 时域有限差分法，金属光栅，表面等离子体，垂直腔面发射激光器（VCSEL）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用商用收发器进行短距离光互连的纠错

    摘要： 如今，大量商用现货（COTS）光收发器广泛应用于现有和在建的数据中心。随着数据中心规模扩大、服务器数量增多，如何确保使用COTS光收发器实现更稳定长距离传输成为关键问题之一。同时，COTS光收发器制造差异会导致通信中误包率（PER）波动。本文针对光互连中的COTS光收发器提出一种应用层自适应前向纠错（AL-AFEC）编码方案以解决上述问题，并采用10GBASE-SR SFP+?？樵?0Gbps以太网（10GbE）链路中测试其性能。实验结果表明，该方案能延长传输距离，且有效抑制了制造差异带来的不稳定性。由于本方案无需在光收发器上增加额外硬件，是提升系统可靠性并延长COTS光收发器传输距离的低成本优选方案。

    关键词： 短距离光互连、以太网、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、应用层自适应前向纠错、商用现成光收发器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE日本CPMT研讨会(ICSJ) - 日本京都 (2018.11.19-2018.11.21)] 2018年IEEE日本CPMT研讨会(ICSJ) - 面向数据中心应用的混合集成硅中介层实现的400G多模与单模光发射器

    摘要： 我们基于硅中介层实验性验证了400G多模（MM）与单模（SM）光引擎，该中介层实现了激光芯片、光学元件和光纤阵列的混合集成。通过硅体微加工技术制成的中介层使引擎结构极为紧凑，并凭借内置硅材料的精密加工特性实现便捷组装。测试结果显示：多模光引擎中50Gb/s垂直腔面发射激光器（VCSEL）和单模光引擎中100Gb/s电吸收调制激光器（EML）分别获得了TDECQ为1.7dB和2.7dB的清晰光眼图。

    关键词： 光学引擎、混合集成、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、光子子组件（OSA）以及电吸收调制激光器（EML）、硅中介层、硅光子学

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用APD评估设计光纤通信链路中的啁啾光纤布拉格光栅

    摘要： 光纤布拉格光栅（FBG）在光通信中的应用是一个不断发展的领域。本研究论文采用多种啁啾光纤光栅（CFBG）与雪崩光电二极管（APD）构建了光纤通信（OFC）链路。固定参数设置为20 Gbps数据率和归零调制格式。该设计链路针对不同光纤长度（100、200、300、400和500公里）、各类CFBG（线性、二次、平方根及立方根型）配合高斯切趾函数、不同光栅长度（10、20、30、40和50毫米）以及工作温度（5°C、10°C、15°C、20°C、25°C、30°C）进行了评估。同时测试了含/不含CFBG的APD性能。选取Q因子、误码率和眼图作为性能评价指标。结果表明采用CFBG与APD的光纤通信链路性能更优。在色散补偿方面，当光栅长度为50毫米以实现最大传输距离时，具有高斯切趾函数的线性CFBG相比其他类型CFBG展现出最佳补偿效果。

    关键词： 误码率（BER）、光纤通信（OFC）、眼图、啁啾光纤布拉格光栅（CFBG）、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、雪崩光电二极管（APD）、Q因子

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 采用电光热数值模拟研究III族氮化物垂直腔面发射激光器的热设计考量

    摘要： III族氮化物垂直腔面发射激光器（III-N VCSELs）存在严重的自发热问题，这限制了其输出光功率。因此热管理成为关键的设计考量因素。本研究采用先进的自洽电-光-热数值模拟方法，对三种最常见的VCSEL结构（混合式VCSEL、倒装芯片VCSEL和ELOG VCSEL）进行了分析，确定了影响这些器件热阻的关键几何与材料参数。模拟结果表明，部分提出的解决方案和设计改进措施可使最大光输出功率提升高达100%。本文还阐述了在器件设计中正确运用数值模拟的方法——即预测趋势并识别影响器件性能的关键因素。

    关键词： 电光热模拟、热阻、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、氮化物半导体、激光二极管、器件建模

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于负升压技术的高效电流驱动器，适用于高速激光器

    摘要： 垂直腔面发射激光器（VCSEL）广泛应用于高速光通信和三维传感领域。这两种应用都需要VCSEL电流具备高开关频率和短上升时间。连接驱动器与VCSEL的导线寄生电感会阻碍实现短上升时间，通常会导致供电电压升高和功耗过大。本文采用瞬时升压技术，在极小功率开销下克服导线寄生电感问题。该技术通过预计算升压电容为共阳极VCSEL产生负压，在电流上升沿提供所需电荷量，并在稳态时自动断开连接。电路仿真显示，该方法可在功率开销不足10%的微小代价下，将上升时间缩短至原来的三分之一。

    关键词： 负电源升压、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、开关电路、CMOS激光驱动器、脉冲激光二极管驱动器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 利用增强型镜面反射结构提升垂直腔面发射激光器件的辐射效率

    摘要： 垂直腔面发射激光器（VCSEL）器件通过多种视角运作以满足不同应用需求。一种简单通用的实现方法是在VCSEL芯片封装过程中引入散射元件。然而这会不可避免地产生反向散射损耗，从而抑制VCSEL器件的辐射效率。为此，我们提出了一种带开口圆窗（OCW）的增强镜面反射（ESR）结构来回收反向散射光。采用光线追迹法优化OCW直径及ESR结构厚度，并探讨了光提取机制?；诶砺劢峁票噶擞呕疎SR结构的VCSEL器件并与传统器件对比。实验表明，ESR结构能显著提升采用散射元件的VCSEL器件辐射效率，在照明和三维成像应用中展现出巨大潜力。

    关键词： 垂直腔面发射激光器（VCSEL）、封装、增强镜面反射（ESR）、辐射效率、散射

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于SiPM的可穿戴近红外光谱接口与脉冲激光源集成系统

    摘要： 我们展示了一种微型化探针的设计方案，该方案将硅光电倍增管与光脉冲电子器件集成于单个2×2平方毫米的CMOS芯片中，芯片包含快脉冲激光驱动器、同步单光子探测电路等功能模块。光子脉冲既可在片上计数，也可通过时间相关单光子计数（TCSPC）等外部高速电子?？榇?。该集成电路既可组装在印刷电路板（PCB）上，也可集成于1厘米尺寸的2.5D硅中介层平台，并与硅光电倍增管（SiPM）、垂直腔面发射激光器（VCSEL）及电容器、电阻器等辅助元件连接。我们通过集成光学接口来优化小活性区域的光收集和垂直腔面发射激光器（VCSEL）的光发射，这种方案将因显著缩小光极尺寸并消除光纤需求，推动其在临床多领域的应用，并改变近红外光谱（NIRS）硬件设备的商业格局。

    关键词： 近红外光谱技术（NIRS）、时域（TD）、互补金属氧化物半导体（CMOS）、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、硅光电倍增管（SiPM）、光学探头

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 驱动垂直腔面发射激光器中高于阈值时的腔孤子作为全光混频器

    摘要： 通过数值实验，我们展示了注入锁定垂直腔面发射激光器中形成的腔孤子（CSs）因其非线性本质而具备作为频率混频器的能力。传统电子频率混频器采用本振与信号两个振荡器，能产生不同于输入信号的混合频率。本文特别证明：通过配置本振与信号振荡器的不同器件布局方案，腔孤子可被构建为全光或光电频率混频器。研究通过调节两个振荡器的频率失配度及其相对强度，验证了所提方案的可行性。

    关键词： 腔孤子，垂直腔面发射激光器（VCSEL），调制

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2018年IEEE亚太天线与传播会议(APCAP) - 新西兰奥克兰(2018.8.5-2018.8.8)] 2018年IEEE亚太天线与传播会议(APCAP) - 基于VCSEL的120Gbps并行光?？樯杓?

    摘要： 本文详细介绍了一种基于12通道VCSEL（垂直腔面发射激光器）的VSR（超短距）应用光学?？樯杓品桨?。该12通道VCSEL驱动芯片采用标准0.18微米CMOS工艺设计实现，输出级运用C3A（电容耦合电流放大器）结构以加速激光输出波形的下降时间。测试结果表明任意通道在10Gbps速率下均能形成合格眼图。最终该光学?？椴捎肕PO多模连接器进行封装。

    关键词： C3A、激光驱动器、光学连接、垂直腔面发射激光器（VCSEL）

    更新于2025-09-09 09:28:46