Ⅰ．VCSELとは何ですか?
垂直共振器面発光レーザー (VCSEL、または垂直共振器面発光レーザー) は、レーザーが上面に対して垂直に放射される半導体です。エッジからレーザーを放射するエッジファイア型レーザーとは異なります。
VCSEL は、光通信における画期的な発光デバイスであり、大きな発展の可能性を秘めた新しい形のオプトエレクトロニクス技術です。添付の図に示すように、端面発光レーザーは基板の表面に平行で劈開面に垂直な方向に放射しますが、面発光レーザーは基板の表面に垂直な方向に放射します。
端面発光レーザーに比べて、次のような利点があります。 2 次元平面および光電子集積が容易。円形ビームは光ファイバーとの効果的な結合を容易に達成できます。円形ビームは光ファイバーとの効果的な結合を容易に達成できます。長距離高速光ファイバー通信システムで利用可能な高速変調が可能です。アクティブ 領域サイズが非常に小さいため、高い実装密度と低い閾値電流が可能になります。チップ成長後に劈開が必要ないため、オンチップテストが可能です。広い温度範囲と電流範囲にわたって単一の縦モードで動作します。そして安価です。
VCSEL の卓越したパフォーマンスは大きな警戒を呼び起こし、VCSEL を世界的な研究のホットスポットに変えました。VCSEL は、過去 10 年間で構造、材料、波長、アプリケーション領域において大幅に進歩し、いくつかのデバイスが市場に投入されました。
Ⅱ．VCSELの基本構造
VCSEL の構造を以下の図に示します。これは、高屈折率誘電体材料と低屈折率誘電体材料を交互に使用して開発された分布ブラッグ反射器 (DBR) で構成され、単一または多重量子井戸活性領域の連続成長を形成します。最高の誘導放射効率を得て振動場に入るために、通常、35 個の量子井戸が定在波場の最大値に向かって配置されます。レーザービームは上部の透明窓から出力され、下部には金属層がコーティングされており、その下のDBRの光フィードバックが向上します。
つづく...
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