Increase in the modulation bandwidth of the high-speed VCSEL 1550 nm by active region p-type doping

Bibliographic Details
Title: Increase in the modulation bandwidth of the high-speed VCSEL 1550 nm by active region p-type doping
Authors: Papylev, Denis, Novikov, Innokenty, Blokhin, Sergei, Gladyshev, Andrey, Andryushkin, Vladislav, Kovach, Yakov, Babichev, Andrey, Voropaev, Kirill, Egorov, Anton, Karachinsky, Leonid
Publisher Information: St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics, 2025.
Publication Year: 2025
Subject Terms: vertical cavity surface-emitting laser 1550 nm, спекание пластин, wafer-fusion, molecular-beam epitaxy, вертикально-излучающий лазер 1550 нм, p-type doping, modulation bandwidth, молекулярно-пучковая эпитаксия, предельная частота модуляции, легирование p-типа
Description: The effect of active region p-type doping on the static and dynamic parameters of vertical cavity surface-emitting lasers (VCSEL) operating at a wavelength of 1550 nm is investigated. The p-type doped active region heterostructures of the lasers exhibits a two-fold increase in the peak photoluminescence intensity, compared to the undoped heterostructure. This increase can be attributed to an increase in differential gain. The VCSELs demonstrate single-mode operation with a nearly identical threshold current of 1.9 to 2.0 mA at room temperature, producing a maximum output power of 5.5 mW for the undoped device and 3.5 mW for the p-type doped laser. This reduction in output power can be attributed to increased free carrier absorption. As a result of p-doping, an increase in the modulation bandwidth from 7.2 GHz to 8.9 GHz was achieved.
Исследовано влияние легирования активной области вертикально-излучающих лазеров (ВИЛ) диапазона 1550 нм примесью p-типа на статические и динамические параметры лазера. При использовании легирования показано двукратное увеличение пиковой интенсивности фотолюминесценции гетероструктуры активной области, связанное с увеличением дифференциальной эффективности. Изготовленные лазеры демонстрируют одномодовое излучение с пороговым током 1,9-2,0 мА при комнатной температуре. Показано снижение максимальной выходной мощности ВИЛ с 5,5 мВт до 3,5 мВт, связанное с увеличением оптических потерь при легировании активной области лазера. В результате применения легирования p-типа достигнуто увеличение предельной частоты модуляции с 7,2 ГГц до 8,9 ГГц.
Document Type: Other literature type
Language: English
DOI: 10.18721/jpm.181.120
Accession Number: edsair.doi...........476484f593c7d37df5a93922aa59d9d9
Database: OpenAIRE
Description
DOI:10.18721/jpm.181.120