中国科学院刘佳
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垂直腔面发射激光器是数据中心大数据速率光互连的基础
目前，垂直腔面发射激光器已经取代了500米以下距离的边缘发射激光器，因为它们具有诸如晶片上测试可能性的优点
由于数据中心的波长复用趋势和汽车应用(如短程激光雷达)的发展，对垂直腔面发射激光器，特别是阵列的需求最近显著增加
中国科学院长春光学、精细机械与物理研究所(CIOMP)BIM Berg中德绿色光子学中心最近在IEEE Xplore上发表的一项研究报告了新型多孔径VCSELs(已获专利)的进展
多孔径垂直腔面发射激光器的发展带来了性能优势，例如更大的温度滚降、更大的输出功率和更大的f3dB(决定通信比特率的决定性参数)
这一设计最近首次在德国波茨坦举行的ISLC 2021上展示
这种新颖的设计是基于从任意几何排列的多个蚀刻盲孔制造可变形状的氧化孔
氧化后，盲孔被金属填充
金属填充的盲孔有效地从器件中散热，并允许低电阻电流注入有源区
因此，该装置可以在较宽的温度范围和较高的频率下工作
一个台面可以包含一个或多个仍然与50微米直径光纤匹配的发射器
此外，新颖的微型飞行器制造工艺与当前的半导体制造基础设施铸造兼容
新型多孔径垂直腔面发射激光器需要完全重新设计才能实现最终器件
具有窄氧化物孔径的经典垂直腔面发射激光器在离散波长下表现出单模发射，导致输出功率小
与经典VCSEL设计相比，具有n个孔径的新型多孔径VCSEL设计可以在相同的离散波长下产生n个单模发射，输出功率为n倍，有源区工作温度更低，f3dB更大
该新颖设计的另一个显著优点是输出功率大大增加的单模发射，从而将单模通信距离延长至一公里
将孔径形状从圆形调远将导致偏振发射
最重要的是，单模或多模多孔径垂直腔面发射激光器将表现出较小的串联电阻(与目前的经典垂直腔面发射激光器相比)
因此，用新型高速互补金属氧化物半导体驱动电路驱动将是容易的
该模块的能耗要低得多，这是迈向绿色光子学的重要一步
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