美國設計新型激光器VCSEL 可用于汽車傳感器

日期:2020/12/1     來源:蓋世汽車     已閱讀:255 次   返回 關閉  打印

  據外媒報道,美國喬治華盛頓大學(George Washington University)的研究人員新設計了一種垂直腔面發射激光器(VCSEL),具有創紀錄的時間帶寬。該激光器結合多個橫向耦合腔實現,提升了激光的光學反饋?,F在,VCSEL已經成為一種重要的手段,以將數據中心和超級計算機高能效、高速實現光學互聯。
  VCSEL是一種重要的半導體激光二極管,配有單片激光諧振器,以垂直于晶片表面的方向發出光線。此類激光器尺寸緊湊且具備很高的光電子性能,正在市場上占據重要地位。作為小型激光器,VCSEL可用作高速、短波長通信和光學數據網絡的光源。在汽車智能傳感器應用或數據通信中,實現密集且高速的數據傳輸是需要滿足的關鍵需求,而這可以通過緊湊且高速的VCSEL實現。但是,VCSEL的速度限制即3-dB帶寬受到熱效應、寄生電阻、電容和非線性增益效應的限制。
  由于增益馳援震蕩等非線性光學放大效應的出現, VCSEL的直接調制頻率不得超過30 GHz。此次研究人員的發明帶來了一種全新的VCSEL設計。由于激光器內部的反饋需要得到仔細管理,研究人員引入了一種結合多個耦合腔的多反饋法,能夠提升對“慢光”的反饋,從而延長了時間激光帶寬(速度),超出了馳援震蕩頻率的極限值。此次創新具有開創性,因為來自每個腔的直接反饋只是中等的,并且可以通過耦合腔精確進行控制,實現更高的設計自由度。根據此種耦合腔方案,調制帶寬有望在100 GHz范圍內。
  研究人員表示:“該項發明非常及時,因為數據服務的需求正在迅速增長,而且正向6G等下一代通信網絡、汽車近距離傳感器或智能手機面部識別技術等發展。此外,此種耦合腔系統還為量子信息處理器等新興應用鋪平了道路?!?BR>  

 
 
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