最近提的很热闹的一个词,pcsel,说兼具了边发射eel的优点,以及面发射sel的优点。
什么是pcsel?
如何兼顾边发射与面发射的优点
曾经写过的相似案例
“即将量产”的即将意味着什么
pcsel photonic crystal surface emitting semiconductor lasers, 光子晶体表面发射半导体激光器,
利用光子晶体做谐振腔,实现激光器的“表面”发射。
常见的vcsel,是垂直谐振腔实现的表面发射,用dbr光栅上下分布制作的垂直谐振腔。
vcsel有两个难处,一个是垂直谐振腔很薄,增益物质较少,导致功率不足。vcsel的功率小在光纤通信中并不是坏事,因为vcsel传输几十米到几百米的距离,相比较边发射从500m到120公里的传输而言,对vcsel的功率需求原本就不高。 但在激光雷达中,这个困难就比较明显。
vcsel有两个好处,一个是表面发射,容易集成,第二个是低成本。
eel边发射的典型激光器类型是dfb,光栅是谐振腔,水平谐振腔。
eel的好处,一个是功率大,因为腔是横向的,直接加长就等于“多个pn结”的多结级联了。垂直腔的多结就非常困难。第二个是单模,容易控制横模和纵模都是单个模激射,这些在10月份的光模块/光器件/光芯片系列在线技术解读中有安排,
eel的劣势,成本高
pcsel所谓的能“兼顾”eel边发射和sel面发射的双重优点,
vcsel用的是垂直谐振腔,dfb用的水平谐振腔,二者都是用光栅制作而成。
pcsel的兼顾就是在垂直谐振腔中,增加了横向谐振腔。
横向谐振腔,用这个光子晶体制作。
横看成岭侧成峰,看紫色线,是横向光栅的等效谐振腔,红色线是另一个横向谐振腔。
谐振用来干什么?
laser的全称是,受激辐射光放大器,light amplification by stimulated emission of radiation,
amplification,放大,这就是激光器的核心意义,辐射的原始光,通过“谐振腔”进行相干,从而实现了“放大”
dfb为什么可以做大功率,是因为多个“分布式”的谐振腔在横向上串联在一起啊,dfb叫做分布反馈激光器。
现在的pcsel,用一个垂直谐振腔,两组横向谐振腔,用于不断的“放大”,就是说的那个在垂直腔的vcsel上兼顾了eel横向腔的意思。
这种结构,很多科学家在研究,只是起名字的时候,选择不同的名称罢了。
看几个vcsel在垂直谐振腔,增加设计的横向谐振腔
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