Высокоскоростные полупроводниковые вертикально-излучающие лазеры для оптических систем передачи данных (Обзор)

Рассмотрены основные проблемы обеспечения высокого быстродействия полупроводниковых лазеров с вертикальным микрорезонатором (так называемых вертикально-излучающих лазеров) при амплитудной модуляции и способы их решения. Обсуждается влияние внутренних свойств излучающей активной области и электрических паразитных элементов эквивалентной схемы лазеров. Представлен обзор подходов, которые приводят к увеличению паразитной частоты отсечки, повышению дифференциального усиления активной области, возможности управления модовым составом излучения и временем жизни фотонов в оптическом микрорезонаторе, снижению влияния тепловых эффектов. Достигнутый уровень частот эффективной модуляции $\sim$30 GHz близок к предельно достижимому для классической схемы прямой токовой модуляции, что определяет необходимость внедрения многоуровневых форматов модуляции для дальнейшего увеличения информационной емкости оптических каналов на основе вертикально-излучающих лазеров.