我們(men) 通過實驗證明了1.33-um垂直腔麵發射激光的特性（線寬和啁啾測量）和單模光纖傳(chuan) 輸中多Gb/s的良好傳(chuan) 輸性能。在不同的工作溫度下，提供了40公裏以上10.3Gb/s和20公裏以上12.5Gb/s的無誤差測量。
1.33-um vcsel特性
日益增長的傳(chuan) 輸容量需求要求多Gb/s係統也適用於(yu) 中短距離網絡。對於(yu) 存儲(chu) 、局域網和接入網，已安裝的基於(yu) 標準單模光纖（SSMF）的基礎設施在1.3m窗口（對應於(yu) 零色散）中運行。10GBASE-LR（Long Range）標準提出了使用10Gb/s數據流在1310nm的10kmSSMF上實現10千兆以太網協議光實現。
目前，用於(yu) 這些国产成人在线观看免费网站的1.3-um光源主要由直接調製的Fabry-Perot或分布反饋激光器組成。然而，使用垂直腔麵發射激光器（VCSELs）代替邊緣發射器是非常可取的，因為(wei) 它們(men) 具有固有的優(you) 點，如優(you) 越的光束質量，極低的功耗和降低的製造成本。如今，長波VCSEL技術已經取得了重大進展，使其工作速度達到10Gb/s，在高溫下也取得了良好的效果。另一方麵，光互連和數據通信国产成人在线观看免费网站將導致在非冷卻條件下將比特率提高到12.5Gb/s，以保持低成本要求。因此，研究直接調製的1.3-um VCSEL在不同工作溫度下以12.5Gb/s的速度在中短距離傳(chuan) 輸的性能是很有意義(yi) 的。
我們(men) 通過實驗評估了1.33-umVCSEL在10Gb/s和高達12.5Gb/s下工作的能力。該器件首先以線寬和頻率啁啾為(wei) 特征。在10千兆以太網国产成人在线观看免费网站的誤碼率（BER）測量方麵，已經驗證了在不同工作溫度（20℃和70℃）下超過40公裏SSMF達到的傳(chuan) 輸。然後，在不同的工作溫度（20-70℃）下，以12.5Gb/s的速度無差錯傳(chuan) 輸高達10公裏的SSMF，以驗證VCSEL在非冷卻條件下的利用。
圖1 BTJ-VCSEL的橫截麵。
1.33-um VCSEL特性
1.VCSEL描述
本文考慮的適用於(yu) 高速国产成人在线观看免费网站的1.33-um VCSEL的基本結構與(yu) 前麵描述的基本相同，但包層的熱管理進行了優(you) 化，並提高了底鏡反射率。外延輸出鏡由AlGaInAs-AlInAs層對組成（反射率為(wei) 99.5%），有源區由7個(ge) 由拉伸-應變勢壘分隔的應變量子阱組成。這些激光器的混合後視鏡由3.5對CaF2-ZnS和金層（反射率=99.9%）組成。圖1為(wei) 埋地式隧道結（BTJ）VCSEL的設計。該芯片安裝在具有本地連接器（LC）插座的發射器光學組件（TOSA）模塊中，該模塊包括光隔離器、監測二極管和50Ω撓性電路連接。
在相應的電流和溫度範圍內(nei) ，單模光譜顯示出超過40dB的側(ce) 模抑製比。室溫下的帶寬超過10GHz，受到VCSEL內(nei) 層內(nei) 部寄生和熱效應的限製。但是，該帶寬可以實現12.5Gb/s的數據傳(chuan) 輸。
2.線寬測量
對被測1.33-um VCSEL裝置進行了不同溫度下連續波工作的線寬測量，采用延遲自外差法，解相關(guan) 長度為(wei) 70m。圖2顯示了線寬與(yu) 在20℃、40℃和70℃下測量的倒數輸出功率的關(guan) 係。在線性狀態下，信號頻譜很好地符合洛倫(lun) 茲(zi) 線形，而在更高的功率水平下，線寬再次上升，從(cong) 線性轉向。在這個(ge) 區域，信號頻譜更適合於(yu) 高斯分布和洛倫(lun) 茲(zi) 分布的卷積。考慮到所有的溫度範圍，非常小的線寬在輸出功率為(wei) 0.5mW左右。該器件具有很好的線寬特性，是目前所知的長波VCSEL中非常好的器件之一。
圖2 不同溫度下線寬與(yu) 反向輸出功率的關(guan) 係。在20℃（連續的灰線和完整的圓圈），40℃（連續的灰線和完整的正方形），70℃（黑色虛線和完整的三角形）
3.10.3Gb/s的啁啾測量
眾(zhong) 所周知，頻率啁啾取決(jue) 於(yu) 不同的驅動條件和調製特性。本文給出的結果完美地描述了VCSEL在典型工作條件下
的行為(wei) 。
在我們(men) 的測量中，我們(men) 采用了鑒頻器方法，使用自由頻譜範圍為(wei) 400GHz的Mach-Zehnder幹涉儀(yi) ，該值適合於(yu) 高比特率。在室溫下，以10.3125Gb/s的直接調製速率，使用非歸零（NRZ）數據（偽(wei) 隨機二進製序列（PRBS）模式長度）評估頻率偏差。圖3(a)顯示了整個(ge) 序列中20位的時間分辨啁啾和強度波形。
圖3(b)給出了序列的細節，啁啾的兩(liang) 個(ge) 組成部分（絕熱和瞬態）都很明顯。在高比特率下，瞬態分量比絕熱分量更重要。在一長串邏輯“0”之後，可以清楚地觀察到上升沿上的高超調，而這種超調在下降沿上不太明顯。通過觀察邏輯狀態“0”和邏輯狀態“1”之間的頻率差，可以看到絕熱分量，大約為(wei) 5GHz。1.33-um VCSEL峰對峰啁啾值約為(wei) 18-20GHz。在1.5-um直接調製VCSEL上也測量到了類似的啁啾結果。
圖3 啁啾測量1.33-umVCSEL直接調製在10.3Gb/s
(a) 測量頻率與(yu) 時間的偏差（實線）和測量強度與(yu) 時間的偏差（虛線）
(b)序列的詳細示例。絕熱啁啾和瞬態啁啾都可見
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