可調(diào)諧垂直腔面發(fā)射激光器（VCSELs）在長程可重構(gòu)波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)（WDM-PON）系統(tǒng)中是非常需要的。作為一種無色光源寸五，VCSEL可廣泛調(diào)諧梳凛，可用于備用、熱備份和固定波長激光更換等應(yīng)用梳杏，以減少庫存韧拒。本文主要介紹了大于50 nm連續(xù)調(diào)諧表面微加工BCB MEMS VCSEL的7Ghz小信號調(diào)制響應(yīng)
大于50 nm連續(xù)調(diào)諧表面微加工BCB MEMS vcsel的7Ghz小信號調(diào)制響應(yīng)
可調(diào)諧垂直腔面發(fā)射激光器（VCSELs）在長程可重構(gòu)波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)（WDM-PON）系統(tǒng)中是非常需要的劲适。作為一種無色光源楷掉，VCSEL可廣泛調(diào)諧，可用于備用霞势、熱備份和固定波長激光更換等應(yīng)用烹植，以減少庫存。在上一代微機電系統(tǒng)（MEMS） VCSELs中愕贡，已經(jīng)實現(xiàn)了102納米的連續(xù)調(diào)諧草雕。高對比度光柵（HCG） VCSEL的小信號調(diào)制（S21）帶寬僅為7.8 GHz，僅為1550 nm固以。在這項工作中墩虹，通過表面微加工將MEMS分布式布拉格反射器（DBR）集成到1550 nm的苯并環(huán)丁S21烯（BCB）封裝的有源VCSEL結(jié)構(gòu)中。基于InP的半VCSELs通過降低RC寄生而專門設(shè)計用于高速應(yīng)用败晴。為了從本質(zhì)上減少電容寄生，半導(dǎo)體被低K材料BCB取代栽渴。利用外部加熱電流電熱驅(qū)動MEMS DBR實現(xiàn)寬調(diào)諧尖坤。DBR由11.5層對介電材料 SiNX/ SiOy在低溫等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）室中沉積而成。
圖1 (a) 1555 nm波長MEMS VCSEL在不同激光電流下的小信號調(diào)制響應(yīng)
(b) 1555 nm發(fā)射波長下共振頻率fR與
的D因子擬合
(c)繪制了不同調(diào)諧波長下3db的Max帶寬
所有測量均在20°C下進行
VCSEL可以在1524nm ~ 1584 nm （60 nm）范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)諧闲擦，中心波長為1554 nm慢味。1555 nm發(fā)射的MEMS VCSEL的小信號調(diào)制響應(yīng)如圖1(a)所示。在1555 nm處墅冷，VCSEL的閾值電流
為6 mA纯路，在32 mA時發(fā)生熱滾轉(zhuǎn)，對應(yīng)的Max輸出功率為1.42 mW寞忿。在4.9*
偏置電流下獲得7.05 GHz的3dB帶寬驰唬。器件的D因子為 1.6GHz/mA1/2，Max諧振頻率fR,max為5.81 GHz腔彰，如圖1 (b)所示叫编。線性擬合曲線的彎曲是由于19 mA偏置電流I時發(fā)生的熱阻尼效應(yīng)，相對較小的D因子可能是由于內(nèi)置氣隙導(dǎo)致的腔長較大霹抛，以及對MEMS DBR的高穿透深度和大電流孔徑搓逾。為了進一步提高S21響應(yīng)的3dB帶寬，需要更大的D因子杯拐。它可以通過更短的腔長設(shè)計和降低閾值電流來改善霞篡。在圖1(c)中繪制了不同調(diào)諧波長下的3dBMax帶寬。在54 nm調(diào)諧范圍內(nèi)端逼，3db帶寬> 4.1 GHz朗兵，而在1555 nm調(diào)諧范圍內(nèi)，Max帶寬達到7.05 GHz顶滩。
具有相同VCSEL的直接調(diào)制10Gbit /s數(shù)據(jù)傳輸在其他地方顯示矛市。據(jù)我們所知，這是任何大于7 GHz小信號調(diào)制帶寬的電泵VCSEL的寬調(diào)諧范圍
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