可调谐垂直腔面发射激光器（VCSELs）在长程可重构波分复用无源光网络（WDM-PON）系统中是非常需要的。作为一种无色光源，VCSEL可广泛调谐，可用于备用、热备份和固定波长激光更换等应用，以减少库存。本文主要介绍了大于50 nm连续调谐表面微加工BCB MEMS VCSEL的7Ghz小信号调制响应
大于50 nm连续调谐表面微加工BCB MEMS vcsel的7Ghz小信号调制响应
可调谐垂直腔面发射激光器（VCSELs）在长程可重构波分复用无源光网络（WDM-PON）系统中是非常需要的。作为一种无色光源，VCSEL可广泛调谐，可用于备用、热备份和固定波长激光更换等应用，以减少库存。在上一代微机电系统（MEMS） VCSELs中，已经实现了102纳米的连续调谐。高对比度光栅（HCG） VCSEL的小信号调制（S21）带宽仅为7.8 GHz，仅为1550 nm。在这项工作中，通过表面微加工将MEMS分布式布拉格反射器（DBR）集成到1550 nm的苯并环丁S21烯（BCB）封装的有源VCSEL结构中。基于InP的半VCSELs通过降低RC寄生而专门设计用于高速应用。为了从本质上减少电容寄生，半导体被低K材料BCB取代。利用外部加热电流电热驱动MEMS DBR实现宽调谐。DBR由11.5层对介电材料 SiNX/ SiOy在低温等离子体增强化学气相沉积（PECVD）室中沉积而成。
图1 (a) 1555 nm波长MEMS VCSEL在不同激光电流下的小信号调制响应
(b) 1555 nm发射波长下共振频率fR与
的D因子拟合
(c)绘制了不同调谐波长下3db的Max带宽
所有测量均在20°C下进行
VCSEL可以在1524nm ~ 1584 nm （60 nm）范围内连续调谐，中心波长为1554 nm。1555 nm发射的MEMS VCSEL的小信号调制响应如图1(a)所示。在1555 nm处，VCSEL的阈值电流
为6 mA，在32 mA时发生热滚转，对应的Max输出功率为1.42 mW。在4.9*
偏置电流下获得7.05 GHz的3dB带宽。器件的D因子为 1.6GHz/mA1/2，Max谐振频率fR,max为5.81 GHz，如图1 (b)所示。线性拟合曲线的弯曲是由于19 mA偏置电流I时发生的热阻尼效应，相对较小的D因子可能是由于内置气隙导致的腔长较大，以及对MEMS DBR的高穿透深度和大电流孔径。为了进一步提高S21响应的3dB带宽，需要更大的D因子。它可以通过更短的腔长设计和降低阈值电流来改善。在图1(c)中绘制了不同调谐波长下的3dBMax带宽。在54 nm调谐范围内，3db带宽> 4.1 GHz，而在1555 nm调谐范围内，Max带宽达到7.05 GHz。
具有相同VCSEL的直接调制10Gbit /s数据传输在其他地方显示。据我们所知，这是任何大于7 GHz小信号调制带宽的电泵VCSEL的宽调谐范围
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