تم تصميم ليزر عمودي بتجويف مصدر للسطح بطول موجة 1.3 ميكرومتر (VCSEL) يمتاز بحاجز انتقالي من InGaAs وبنية طبقة أكسيد مزدوجة باستخدام برنامج محاكاة الدوائر المتكاملة الفوتونية ثلاثية الأبعاد (PICS 3D)، بهدف تحسين توزيع الحوامل الكهربائية داخل منطقة النشاط وتحسين خصائص انتقال الحوامل لرفع الكسب التفريقي. تشير النتائج إلى أنه مع إدخال حاجز InGaAs الطبقي وبنية الأكسيد المزدوج، ينخفض تيار العتبة بشكل تدريجي، في حين تزداد كفاءة الميل، قدرة الإخراج، وكفاءة تحويل الطاقة تدريجياً. يقوم حاجز InGaAs بتحسين حقن الحوامل لتوزيع أكثر انتظامًا داخل منطقة النشاط. بالإضافة إلى ذلك، تم إدخال طبقة أكسيد على جانب n لتشكيل بنية الأكسيد المزدوج لتعزيز حصر الحوامل والمجال الضوئي. بالنسبة لليزر VCSEL الجديد ذي فتحة أكسيد بحجم 7 ميكرومتر، يمكن أن تصل كفاءة التحويل القصوى إلى 37.8%، وكفاءة الميل القصوى إلى 0.923 واط/أمبير، وقوة تصل إلى 9 ميلي واط. عند تيار دخل 10 مللي أمبير، سجل VCSEL الجديد تردد تعديل 3 ديسيبل الأقصى بقيم 19.8 جيجاهرتز و16 جيجاهرتز عند 25 درجة مئوية و85 درجة مئوية على التوالي، مع أداء عالي السرعة. يوفر التصميم النظري لليزر VCSEL الجديد بطول موجة 1.3 ميكرومتر إرشادات نظرية ودعم بيانات لتحضير المواد الخارجية للنمو.

ليزر عمودي بتجويف مصدر للسطح; عالي السرعة; الربط البصري; عرض نطاق التعديل إشارة صغيرة; الكسب التفريقي