Быстродействующие вертикально-излучающие лазеры спектрального диапазона 1550 нм, реализованные в рамках технологии спекания пластин

Представлены результаты исследований характеристик вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 1550 нм с активной областью на основе квантовых ям InGaAs, реализованных в рамках технологии спекания пластины. Токовое и оптическое ограничения обеспечиваются заращенным туннельным переходом n⁺/p⁺-InAlGaAs. В широком диапазоне температур лазеры с диаметром мезы заращенного туннельного перехода 7 мкм продемонстрировали эффективную одномодовую генерацию с фактором подавления боковых мод более 30 дБ. При температуре 20 °С лазеры имели пороговый ток ∼1.5 мА, дифференциальную эффективность ∼0.49 Вт/А, максимальную выходную оптическую мощность более 4 мВт и частоту эффективной модуляции (по уровню –3 дБ) около 9 ГГц. Обнаружено, что с увеличением протяженности оптической линии связи хроматическая дисперсия волокна SMF-28 и паразитная частотная модуляция лазера вызывают существенные искажения формы выходных оптических импульсов, а также усиление межсимвольной интерференции, что, в конечном счете, ведет к исчезновению области раскрытия глазковой диаграммы. Максимальная скорость передачи данных в режиме прямой токовой модуляции по амплитудному формату NRZ достигает 30 Гбит/с при 20 °С для короткой линии связи (конфигурация BTB), а для линии связи длиной 2 км максимальная скорость оптической передачи данных составляет не более 25 Гбит/с.