长光时空与合作伙伴联合实现基于880nm单模VCSEL的50Gbit/s PAM4 500米数据传输
发布时间：
2022-10-25
作者：
长光时空
长光时空与产业界的合作伙伴密切配合，在高性能光芯片领域取得了新的技术进展。 联合研究团队研制出880nm高性能单模VCSEL芯片，并基于该芯片实现了50Gbit/s PAM4 500米单模光纤传输，该项研究成果以“50 Gbit/s PAM4 Data Transmission Over 500-m Single-Mode Fiber Using an 880-nm Single Mode VCSEL”为题发表于光通信领域主流期刊IEEE Photonics Technology Letters（全文链接：10.1109/LPT.2022.3206902）。
长光时空与产业界的合作伙伴密切配合，在高性能光芯片领域取得了新的技术进展。
联合研究团队研制出880nm高性能单模VCSEL芯片，并基于该芯片实现了50Gbit/s PAM4 500米单模光纤传输，该项研究成果以“50 Gbit/s PAM4 Data Transmission Over 500-m Single-Mode Fiber Using an 880-nm Single Mode VCSEL”为题发表于光通信领域主流期刊IEEE Photonics Technology Letters（全文链接：10.1109/LPT.2022.3206902）。
论文的第一完成单位是长光时空，第一作者是长光时空总经理张星博士，通讯作者是徐文伟先生，论文的合作者还包括深圳技术大学宁存政教授、长春光机所王立军院士等。本研究中的880nm VCSEL采用了长光时空独有的单模芯片技术，在0-5mA电流范围内，该器件的边模抑制比（SMSR）均大于40dB，单模特性优良。
为验证上述880nm VCSEL的商用前景，长光时空与合作单位联合开展了数据传输实验。该实验分为两部分，分别是25Gbit/s 500米OM4光纤传输实验，以及50Gbit/s 500米G652D光纤传输实验，图1和图2给出了对应的封装模块和传输实验结果。
图1 （a）880nm VCSEL封装模组；（b）25Gbit/s BTB传输眼图；（c）25Gbit/s 500米传输眼图。
图2 （a）基于880nm VCSEL的50G PAM4模组；（b）50Gbit/s BTB传输眼图；（c）50Gbit/s 500米单模光纤传输眼图。
长光时空团队在王立军院士、宁永强教授的领导下，从2002年至今在高性能光芯片研发和产业化方面保持了与国际水平并跑发展：
进展一：2004年在国际上首次报道了输出功率1.95W的VCSEL芯片，是当时的国际最高指标；
进展二：2010年研制出在衬底表面集成微透镜的VCSEL芯片及其阵列，实现低发散角、高光束质量激光输出；
进展三：2011年报道了脉冲输出功率92瓦的980nm VCSEL芯片，被《Laser Focus World》评价为“纪录水平”；
进展四：2014年报道脉冲输出功率数百瓦的高功率VCSEL芯片和模组，被《Semiconductor Today》评价为“VCSEL阵列的最高功率水平”；
进展五：2018年发布面向激光雷达应用的905nm百瓦级高功率VCSEL芯片；
进展六：2022年3月报道了适用于量子陀螺的高功率795nm VCSEL及其应用进展；
进展七：2022年7月报道了国内首个人眼安全波段VCSEL芯片。
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