本文介紹了4、8和12高速器件的單片集成長波垂直腔麵發射激光器陣列。這些設備的光刻定義(yi) 間距為(wei) 250米，在20公裏的標準單模光纖中具有10Gb/s的每通道帶寬。整個(ge) 陣列的輸出性能是非常均勻的。發射波長是可尋址的電流調諧，沒有任何誤碼率損失。這為(wei) 城域網絡提供了高度可擴展的帶寬。通過從(cong) 粗波分複用（WDM）到密集波分複用（WDM）操作的遷移，在不進一步投資發射機基礎設施的情況下，帶寬從(cong) 2.5Gb/s升級到80Gb/s是可行的。
用於(yu) 高帶寬WDM-PONs的1.55um vcsel陣列(2)-設備屬性與(yu) 實驗
設備屬性
通常，單片集成的VCSEL陣列具有非常高的均勻性。我們(men) 也證明了我們(men) 的長波長陣列的這種行為(wei) 。在圖2中，我們(men) 給出了在室溫下，沒有任何主動冷卻的情況下，測量到的112vcsel陣列的光輸出-電流（L-I）特性。我們(men) 計算出了VCSEL陣列中所有激光器的光輸出-電流-電壓（L-I-V）和光譜特性非常均勻。
1×12 VCSEL陣列室溫下的L-I曲線
請注意，器件之間沒有熱串擾，因為(wei) 它們(men) 直接集成到金色散熱器中。這些小孔徑器件的輸出功率通常在1.5mW左右。具有較大孔徑的器件顯示單模輸出功率為(wei) 幾毫瓦，並在85℃時提供高於(yu) 0dbm的功率水平。波長是高度可調的，但在相同的驅動電流陣列內(nei) 幾乎相同。對於(yu) 所有被研究的陣列，光譜不均勻性小於(yu) 1nm，遠低於(yu) 4-5nm的調諧範圍。
VCSEL陣列內(nei) 單個(ge) 激光器的小信號調製性能是通過與(yu) 共麵射頻（RF）探頭直接接觸激光來實現的，這種設置與(yu) 倒裝芯片的設備相當，可以以更低的成本實現更好的性能。圖3繪製了VCSEL陣列在不同偏置電流下的小信號頻率響應測量結果。對於(yu) 每個(ge) 偏置條件，實線都適合於(yu) 包括弛豫共振頻率、阻尼因子和寄生極在內(nei) 的三極濾波器函數。曲線擬合允許提取多個(ge) 參數。對於(yu) 所考慮的所有偏置電流，可以實現大於(yu) 2.5GHz的調製帶寬。對於(yu) 大於(yu) 3mA的偏置電流，可以找到高於(yu) 7ghz的平坦調製帶寬，足以以10Gb/s的速度傳(chuan) 輸數據。這些結果適用於(yu) VCSEL陣列中的所有激光器。請注意，對於(yu) 4毫安以上的潛水電流，帶寬和輸出功率幾乎是平坦的。
VCSEL陣列的頻率響應和調諧特性
在3mA偏置電流以上，帶寬足以達到10Gb/s
測量了兩(liang) 種波長分別為(wei) 1550nm和1570nm的CWDMVCSEL陣列的調諧特性。圖4(a)顯示了在室溫下未冷卻得到的結果。
帶寬升級的VCSEL特性：
(a) 兩(liang) 個(ge) CWDMVCSEL陣列
(b)高速VCSEL的諧振頻率與(yu) 驅動電流高於(yu) 閾值的平方根的調諧特性
在圖4(b)中，共振頻率與(yu) 高於(yu) 閾值的驅動電流的平方根繪製（就像通常用於(yu) 邊緣發射激光器一樣），其中隻能在開始時觀察到線性相互關(guan) 係，因為(wei) 必須考慮熱翻轉的影響。同樣，可以觀察到帶寬在很大的電流範圍內(nei) 是平坦的，而波長可以在很大範圍內(nei) 調諧。結合圖4所示的這些結果，我們(men) 提出了一種新的可擴展VCSEL陣列国产成人在线观看免费网站方案。
VCSEL陣列顯示出廣泛可調。預計在CWDM操作下（隻有一個(ge) 激光器是有效的）VCSEL陣列將不被冷卻，而當DWDM操作（許多有效激光器）啟動時，溫度控製將被激活。此外，在DWDM操作下，該陣列可以提供多達4/8個(ge) DWDM信道，可在100GHz/50GHz信道間隔下尋址。為(wei) 了保持低成本，功率組合應采用集成光學。如果溫度是固定的，則僅(jin) 通過驅動電流就可以精確地調節波長。波長鎖定器並不一定需要，因為(wei) 波長也可以通過智能傳(chuan) 輸協議間接控製，該協議可以監控接收器的誤碼率（BER）。
數據傳(chuan) 輸實驗
在10Gb/s直接調製、非歸零數據（215-1偽(wei) 隨機比特序列模式長度）和20km標準單模光纖（SMF）無源傳(chuan) 輸鏈路下，對VCSEL陣列的傳(chuan) 輸性能進行了評估。所使用的接收器由一個(ge) 12.5GHz的p-i-n光電二極管、一個(ge) 10GHz的限製放大器和一個(ge) 9.33GHz的低通濾波器組成。注意，實驗中沒有進行電子色散補償(chang) 。圖5(a)顯示了ITU網格上間隔為(wei) 100GHz的4個(ge) 10Gb/s調製信道的疊加光譜和相應的眼圖。由於(yu) 缺乏尾纖版本和光學合成器，我們(men) 使用陣列的一個(ge) 激光器分別測試每個(ge) DWDM信道。此外，所有通道的誤碼率測量如圖5(b)所示，其中在四種偏置條件下可以實現無誤差操作。眼圖中的時序抖動以及低靈敏度可能是由於(yu) 使用了初步的激光安裝，而沒有在微縮版A（SMA）安裝上進行任何射頻優(you) 化。在10Gb/s的調製速率下，由於(yu) 絕熱啁啾引起的線展寬被測量為(wei) 小於(yu) 100GHz或50GHz信道間隔。經測量，調製後的激光器在20km後的半zui寬處的全寬度小於(yu) 0.1nm。由於(yu) 功率水平較低，串擾可以忽略不計，並且所使用的SMF中的色散會(hui) 阻礙非線性串擾，如四波混頻。因此，此概念驗證是該傳(chuan) 輸方案的有效演示。盡管如此，使用VCSEL陣列進行每升級CWDM信道80Gb/s的數據傳(chuan) 輸實驗仍然需要進行。
數據傳(chuan) 輸實驗結果
VCSEL陣列在BER=10-9和DWDM濾波後調製頻譜的眼圖
(a)經過20kmSSMF
(b)相應的BER測量
我們(men) 提出了一種新的1.55m長波VCSEL陣列，用於(yu) 光數據傳(chuan) 輸，並提出了一個(ge) 新的国产成人在线观看免费网站概念。與(yu) 傳(chuan) 統的邊緣發射器陣列不同，VCSEL陣列具有平坦的帶寬特性和較大的調諧能力，可用於(yu) CWDM網絡向DWDM網絡的升級。即使對於(yu) 50GHz的DWDM網格，由於(yu) 絕熱啁啾也不會(hui) 產(chan) 生串擾。對於(yu) 100GHz/50GHz的DWDM網格，隻能通過改變激光偏置條件來解決(jue) 4個(ge) 或8個(ge) 信道分別為(wei) 10Gb/s的問題。
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