聊激光器可靠性，经常提到一个词，叫功率密度。

比如，用于硅光的CW激光器，有这样的描述，在保持一定功率密度下，通过扩大光场来提高光功率。

比如，VCSEL，有这样的描述，考虑到芯片的功率密度，不能无限制的缩小氧化物限制孔的直径，即使是缩小氧化物限制孔直径可以提高速率，可以降低模式数量，提高模式带宽等等。

比如，高速DFB设计时，希望收窄波导宽度，提高限制因子，提高带宽，但会增大功率密度，产生可靠性风险。

解释一个词，功率密度

举几个例子吧，比如VCSEL常用的限制孔直径是10μm，输出功率假定是2mW

如果减小氧化孔径，可降低结电容，提高带宽。圆的面积是与半径平方成正比的，那么就意味着直径缩小到1/2，光场面积缩小到1/4，在同样的输出功率，其功率密度增加四倍。

一下子可靠性风险就增大了。

这就是为什么，咱们明知道VCSEL的小孔越小速率越高，但就是战战兢兢的尝试略微小一些的孔径。

用在PON、5G前传的各种高速DFB，10G DFB，25G DFB，50G DFB，为了提高速率，脊型宽度在不断不断的收窄，从传统的2μm，慢慢降到1.5μm、1.2μm、1.0μm....

对比一下功率密度的变化，这个变化主要是边发射激光器的波导的高度与量子阱及SCH设计有关，只改变了宽度，基本没有改变光场高度，功率密度的变化不像VCSEL那么剧烈。

这周末聊硅光集成，其中混合集成激光器，为了迁就硅波导的尺寸，光场的宽度被压缩至0.5μm左右，会面临更大的功率密度与更大的可靠性风险

再看一下CW激光器，各个厂家八仙过海式的各种设计来拓展光场

现在有些厂家可以把光场的直径做到4μm、5μm、7μm.....，为什么不能不限制的扩大，原因是太大的光斑就不是单模了，我们还需要考虑CW激光器的单模特性。

在功率密度基本一致的前提下，通过扩大光场面积，就可以增大功率，实现“大功率”CW光源。

再看下激光器雷达的那个更更大功率的边发射激光器

摘一个芯片的光场尺寸与功率的值，比我们光模块的光场要大很多，波导宽度有几十个μm的，也就一百多微米、二百多微米的...

因为用于激光雷达的激光器，不需要考虑咱们光通信的那个“单模”控制。

激光雷达的大部分方式，是基于脉冲调制方式，虽然瞬态功率密度很大，可占空比很大，可以支持平均功率密度降低，避免激光器烧毁。

这也是咱们光模块所不具有的方式，咱们光模块需要一直工作，是连续工作模式。

这周六聊硅光模块，捎带手聊一下咱们的大功率激光器与激光雷达大功率激光器的区别。