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Erschienen in: Semiconductors 4/2023

01.04.2023

1550 nm Range High-Speed Single-Mode Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers

verfasst von: S. A. Blokhin, A. V. Babichev, L. Ya. Karachinsky, I. I. Novikov, A. A. Blokhin, M. A. Bobrov, A. G. Kuzmenkov, N. A. Maleev, V. V. Andryushkin, V. E. Bougrov, A. G. Gladyshev, D. V. Denisov, K. O. Voropaev, I. O. Zhumaeva, V. M. Ustinov, H. Li, S. C. Tian, S. Y. Han, G. A. Sapunov, A. Yu. Egorov, D. Bimberg

Erschienen in: Semiconductors | Ausgabe 4/2023

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Abstract

The results of complex studies of static and dynamic performance of 1550 nm range VCSELs, which were created by direct bonding (wafer fusion technique) InAlGaAs/InP optical cavity wafers with AlGaAs/GaAs distributed Bragg reflector wafers grown by molecular beam epitaxy, are presented. The VCSELs with a buried tunnel junction diameter less than 7 μm demonstrated a single-mode lasing with a side-mode suppression ratio more than 40 dB; however, at diameters less than 5 μm, a sharp increase in the threshold current is observed. It is associated to the appearance of a saturable absorber due to penetration of optical mode into the non-pumped regions of the active region. The maximum single-mode output optical power and the –3 dB modulation bandwidth reached 4.5 mW and 8 GHz, respectively, at 20°C. The maximum data rate at 20°C under non-return-to-zero on-off keying modulation was 23 Gb/s for a short-reach link based on single-mode fiber SMF-28. As the length of the optical link increased up to 2000 m, the maximum data rate dropped to 18 Gbit/s. The main factors affecting the high-speed operation and data transmission range are defined and discussed, and the further ways to overcome themit are proposed.

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Literatur
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Zurück zum Zitat VCSEL Industry: Communication and Sensing, The ComSoc Guides to Communications Technologies, ed. by B.D. Padulla-parthi, J. Tatum, K. Iga (Wiley-IEEE Press, Piscataway, N.J., USA, 2022). ISBN: 978-1-119-78221-6. VCSEL Industry: Communication and Sensing, The ComSoc Guides to Communications Technologies, ed. by B.D. Padulla-parthi, J. Tatum, K. Iga (Wiley-IEEE Press, Piscataway, N.J., USA, 2022). ISBN: 978-1-119-78221-6.
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Metadaten
Titel
1550 nm Range High-Speed Single-Mode Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers
verfasst von
S. A. Blokhin
A. V. Babichev
L. Ya. Karachinsky
I. I. Novikov
A. A. Blokhin
M. A. Bobrov
A. G. Kuzmenkov
N. A. Maleev
V. V. Andryushkin
V. E. Bougrov
A. G. Gladyshev
D. V. Denisov
K. O. Voropaev
I. O. Zhumaeva
V. M. Ustinov
H. Li
S. C. Tian
S. Y. Han
G. A. Sapunov
A. Yu. Egorov
D. Bimberg
Publikationsdatum
01.04.2023
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Semiconductors / Ausgabe 4/2023
Print ISSN: 1063-7826
Elektronische ISSN: 1090-6479
DOI
https://doi.org/10.1134/S1063782623070072

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