Application of nanophotonics to the next generation of surface-emitting lasers

Abstract

Novel trends and concepts in the design and fabrication of vertical cavity surface-emitting lasers (VCSELs) and their integration in optical networks and implementation in integrated photonics applications are discussed. To serve these goals and match the growing bandwidth demands, significant changes are to be implemented in the device design. New lateral leakage-mediated singlemode VCSELs, including both devices confined by oxide layers and those confined by alloy-intermixed regions, are likely to be good candidates for light sources for the data networks of the future. An overview of the records in VCSEL transmission distances and transmission speeds is discussed in this context.

Высокоскоростные Полупроводниковые Вертикально-Излучающие Лазеры Для Оптических Систем Передачи Данных (Обзор)

“…Применение специальных схем выравнивания формы оптического сигнала (equalization) как на передатчике, так и на приемнике позволило достичь рекордной скорости передачи данных 71 Gbit/s [106]. Дальнейшее повышение скорости передачи данных по оптическому каналу связано с применением многоуровневых форма-тов модуляции, таких как амплитудно-импульсная модуляция (pulseamplitude modulation), многотоновая модуляция (discrete multitone modulation), амплитудно-фазовая модуляция без несущей (carrierless amplitude/phase modulation) [107]. При этом следует отметить, что, несмотря на возможность применения в данных подходах прямой токовой модуляции ВИЛ в передатчике и использования хорошо отра-Письма в ЖТФ, 2018, том 44, вып.…”

Nanoscale Plasmon Sources: Physical Principles and Novel Structures

“…The size of a dielectric cavity laser cannot be smaller than λ/2 in each dimension, and this limitation is known as the diffraction limit. With this in mind, modern VCSEL sizes are limited to a few microns [5]. On the other hand from the beginning of the millennia due to the rapid development of fabrication methods and tools [6], submicron manipulation of light using plasmonic devices has got lots of attention [7][8][9][10].…”

Инжекционные лазеры InGaAlP/GaAs оранжевого оптического диапазона (~600 нм)

“…Компактные перестраиваемые по длине волныкогерентные источники света, излучающие в темнозеленом, желтом, оранжевом и ярко-красном спектральных диапазонах перспективны для применения в лазерных дисплеях, в лазерных системах с фокусными расстояниями, зависящими от длины волны, для создания 3D избражений [1,2], в очках с лазерной подсветкой для расширенной или виртуальной реальности [3,4], лазерах для медико-биологических приложений, таких как дерматология [5], биофотоника [6], фото [7] и конфокальная флуоресцентная микроскопия [8]. Однако достаточно ограниченный набор ширин запрещенных зон и постоянных решеток кристалла, определяющийся существующими эпитаксиальными материалами, делает чрезвычайно сложной задачу создания эффективных лазерных диодов с длинами волны излучения, перекрывающими желто-оранжевую часть спектра (560−620 нм).…”