多连接级联式垂直腔表面发射激光器,其高功率转换效率为74
Yao Xiao1, Jun Wang2,3, Heng Liu4
1College of Electronics and Information Engineering, Sichuan University, Chengdu, 610064, China.
Light, science & applications
|February 27, 2024
概括
多连接级联式垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 在效率方面显示出超越边缘发射激光器 (EEL) 的潜力. 实验表明,在新型VCSEL设计中,电光转换效率高.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 半导体设备 半导体设备
- 激光技术 激光技术 激光技术
背景情况:
- 半导体激光器提供高的电光转换效率,这是一个关键的性能指标.
- 边缘发射激光 (EEL) 目前具有最高的效率,但很难进一步改进.
- 垂直腔表面发射激光 (VCSEL) 传统上与EEL相比,效率较低.
研究的目的:
- 调查多连接级联VCSEL在实现更高的电光转换效率方面的潜力.
- 探索使用先进的VCSEL架构超越EEL效率的可行性.
- 将理论建模与实验验证相结合,进行全面的分析.
主要方法:
- 利用计算建模来模拟多连接级联VCSEL的性能.
- 制造的VCSEL设备具有不同数量的连接点.
- 实验测量和比较制造设备的能量效率和微量效率差异.
主要成果:
- 模拟预测在室温下20节VCSEL的效率超过88%.
- 制造的15节VCSEL在纳米秒驱动电流下达到74%的最大效率.
- 在15个连接点的VCSEL中观察到差异量子效率超过1100%.
结论:
- 多连接级联VCSEL证明了一条可行的途径,可以显著提高电光转换效率.
- 取得的效率和差异量子效率代表了VCSEL的创纪录性能.
- 这项技术有望超越当前边缘发射激光器的效率极限.


