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VCSEL 等效电路和硅光子集成
垂直腔面发射激光器 (VCSEL) 是众多工业和消费产品中非常重要的光源。主要应用领域是数据通信和传感。数据通信行业使用基于 GaAs 的 VCSEL 进行光学互连，这是一种短距离光纤通信链路，用于在数据中心和超级计算机内的单元之间以高速率传输大量数据。在传感领域，VCSEL 广泛应用于消费产品，如智能手机（例如面部识别和相机自动对焦）、计算机鼠标和汽车（例如手势识别和自动驾驶的激光雷达）。在这项工作中，我们开发了一种基于物理的先进数据通信 VCSEL 等效电路模型。该模型有助于与驱动器和接收器 IC 进行协同设计和协同优化，从而实现具有带宽受限 VCSEL 和光电二极管的更高数据速率收发器。该模型还有助于理解 VCSEL 内的每个物理过程如何影响 VCSEL 的静态和动态性能。它已被用于研究载流子传输和捕获对 VCSEL 动力学的影响。这项工作还包括在氮化硅光子集成电路 (PIC) 上微转移印刷基于 GaAs 的单模 VCSEL。这种 PIC 越来越多地用于例如紧凑且功能强大的生物光子传感器。VCSEL 的转移印刷使 PIC 上集成节能光源成为可能。底部发射的 VCSEL 印刷在 PIC 上的光栅耦合器上方，并使用光反馈来控制偏振，以便有效耦合到氮化硅波导。生物传感应用所需的波长调谐是通过直流调制实现的。
VCSE Covid-19 紧急资金计划评估
2020 年 3 月，Covid-19 限制措施意味着非必要企业必须关闭，人们被要求待在家里，并且限制了来自不同家庭的聚会人数。1 因此，VCSE 部门被迫关闭面对面活动，包括传统的实体店收入来源和筹款活动。2 对于许多组织而言，这导致其主要收入来源立即丧失。很少有组织能够动用现金储备，尽管这些储备正在迅速耗尽。3 该部门还面临着新的实际挑战，即调整服务以继续支持受疫情影响较大的群体。对核心服务 4 的需求不断增长，要求 VCSE 员工继续工作，这使得一些组织无法从可用的一些更广泛措施中受益（例如，冠状病毒工作保留计划）。鉴于疫情的不确定性，如果无法获得额外资金，许多组织将面临即将关闭的局面。
用于短距离 400G–1.6T 光互连的 100 Gb/s PAM-4 VCSEL 驱动器和 TIA
路东来 1, 2 , 何健 1, 4 , 李伟忠 5 , 陈斯凯 1 , 刘健 1, 3 , 吴南健 1, 2, 3 , 于宁美 4 , 刘丽媛 1, 2, 3 , 陈勇 6 , 习晓 5 和 南琪 1, 3
基于 5×5 VCSEL 阵列的启发计算
摘要 人工神经网络等受大脑启发的计算概念已成为经典冯·诺依曼计算机架构的有前途的替代品。光子神经网络的目标是在光子基底中实现神经元、网络连接和潜在学习。本文，我们报告了通过高质量垂直腔面发射激光器 (VCSEL) 阵列开发快速、节能的光子神经元纳米光子硬件平台。开发的 5 × 5 VCSEL 阵列通过均匀制造结合对激光波长的单独控制提供高光学注入锁定效率。注入锁定对于基于 VCSEL 的光子神经元中信息的可靠处理至关重要，我们通过注入锁定测量和电流诱导光谱微调证明了 VCSEL 阵列的适用性。我们发现我们研究的阵列可以轻松调整到所需的光谱均匀性，因此表明基于我们技术的 VCSEL 阵列可以作为下一代光子神经网络的高能效和超快光子神经元。结合完全并行的光子网络，我们的基板有望实现达到10 GHz 带宽的超快速操作，并且我们表明，基于我们的激光器的单一非线性变换每个 VCSEL 仅消耗约 100 fJ，与其他平台相比，具有很强的竞争力。