Y9T298 用于光通信和激光雷达激光器芯片区别
激光器与主要应用场景
面发射型的应用区别
多模VCSEL与光纤通信、激光雷达
多模PCSE与激光雷达
单模GCL与硅光集成
边发射型的应用区别
FP与光纤通信、激光雷达
DFB与光纤通信
DBR与DWDM相干通信
ECL与DWDM相干通信
ECL在激光雷达的应用
混合集成型激光器类别与应用
InP与硅混合集成
InP与氮化硅混合集成
InP与铌酸锂混合集成
混合集成激光器与FMCW场景
激光器的模式（单模多模横模纵模等）
横模
光纤通信对横模的要求
光纤通信的单模与多模要求
激光雷达对单模与多模的要求
横模的设计
高速直调激光器的横模控制
大功率CW激光器的横模控制
面发射VCSEL的单模与多模
高速VCSEL的模式控制
激光雷达VCSEL阵列的模式控制
激光雷达FP激光器模式控制
纵模
光纤通信对纵模的要求
单纵模与多纵模的设计
纵模与窄线宽
激光器的波长
辐射波长与激射波长
波长的选取与激光器的材料选择
激光器波长失谐
DFB直接调制的波长漂移与啁啾
波长与光纤通信的色散代价
激光雷达对激光器波长的需求
激光器波长漂移系数对性能的影响
波长漂移对光纤通信的影响
波长漂移对激光雷达的影响
激光器的发光效率
GaAs基激光器的发光效率
光纤通信的效率与性能
激光雷达的效率与性能
InP基激光器的发光效率
光纤通信的效率与性能
激光雷达的效率与性能
VCSEL激光器
不同波长（850、880、910、905、1060等）
不同模式（单模、多模）
不同出光面（顶面、底面）
高速VCSEL噪声与RIN
高速DFB激光器
DFB的高速调制与RC常数
DFB直调与啁啾以及距离受限/带宽受限
DFB高速调制与CPR带宽限制
DFB与小信号带宽
DFB通过PPR来拓展CPR带宽限制
DML与EML的区别
大功率CW DFB激光器
CW DFB激光器增大功率的几种主要类型
CW激光器抗反射设计与RIN噪声抑制
量子点激光器的抗反射及低温漂优点
波长可调谐激光器/扫频激光器
热调与电调
窄波段调谐与宽波段调谐
游标效应与波长可调谐
窄线宽激光器
集成谐振腔与外（谐振）腔对线宽的影响
量子阱与量子点对线宽的影响
多波长激光器的应用与实现
激光器产业链分布及特点
10月28号，是激光器的解读，这一次和上半年提前预告内容相比，做了非常大的调整，以前是三个小时，这次增加到六个小时，专门聊一下激光器。
做这么大幅度的调整，一方面是激光器本身有很多需求的变化，比如量子点激光器在OFC2023，开始有很多厂家感兴趣，华为、Arista啊、惠普啊等等，量子点激光器的高温效率很高，有利于降低光模块的功耗，这在800G的光模块里非常非常的让人关注。量子点激光器，还有利于降低线宽，窄线宽激光器也是通信关注的热点。
另一方面，通信用的VCSEL激光器、FP激光器、窄线宽可调谐激光器，也会用于激光雷达领域，通信用于调制器的相位控制技术，相干接收技术，也会用到激光雷达领域。
对于很多材料而言，InP、GaAs、LNO铌酸锂、BTO钛酸钡、硅光集成.....，也是可以跨通信和雷达两个领域的。
先看一下这次的议题，很长，跨到下面是今天的主题，用于光通信和激光雷达的激光器芯片的区别。
光纤通信用的是（目前为主）的玻璃细丝，很多光学特性是基于玻璃本身而来的，比如非线性效应，单模，色散，波长与损耗.....
激光雷达则是在空气中传导光，有些需求天然会与光纤通信有差别
激光雷达，是依赖于对测量物体的反射光的检测来实现的距离和速度的识别。主要的方式有<2022合集下> 区分激光雷达TOF、AMCW和FMCW
脉冲式和连续式，调幅AM和调频FM，比如FMCW说的就是基于调频FM连续波CW的检测
咱们光纤通信产业部署的主要是单芯光纤，已经有实验和正在标准化的是多芯光纤，也是实芯玻璃光纤。还有一个很热闹的研究方向是空芯光纤。
昨天写过的，咱们的半导体激光器，无非就是选择面发射还是边发射
通常GaAs选择面发射，方便检测和集成，而边发射是不得已的选择，因为光纤通信要使用InP的材料，而InP材料很难做成面发射，无论是从光学层面，电学层面还是肉眼可见的机械结构，采用InP来实现传统意义上的VCSEL设计。（备注一下哈，传统结构不行，不代表科学家们放弃新型结构的研究，昨天说的横向光栅是一种思路）
面发射VCSEL是既可以用于通信，也可以用于激光雷达，他们的区别还是挺大的。
昨天写的，为什么VCSEL很难做成单模，而光纤通信其实是期待单模的，不过激光雷达则不关注单模
用于光纤通信，为了降低模式，虽然做不到单模，至少可以做到少模吧，另外，光纤通信的VCSEL现在50G信号用~19GHz带宽，100G信号用~25-30GHz带宽，比激光雷达的KHz，MHz而言，光通信是大带宽，那么就需要降低RC常数，而PN结的结电容是需要小孔径来降低的。采用小孔径会增大电阻R，这是不利的。高速VCSEL的幅轮结构，就是在不降低R电阻的前提下降低结电容C的设计。
对于光通信的VCSEL，不仅小孔，还需要单PN结。目的是提高带宽。激光雷达采用多结，多个PN结串联，结电容大就大呗，低速应用，雷达不在乎。~~当然，以前是100ns的脉宽，换算成光模块理解的bps，则是10Mbps，现在想做10ns脉宽（约等于100Mbps信号调制），也开始要关注结电容了，也多少要在乎一点。
备注，100Gbps=100000Mbps
雷达是依赖于被测物体的反射来做的计算，通常咱们是不反光的，光学反射率比较低，要想检测精准，那么在不影响眼睛安全的前提下，发射功率越大越好，除了多结外，还会有阵列的大功率VCSEL。多结是PN结串联，阵列是PN结并联，激光器的电流是通过PN二极管导入的。无论并联还是串联，目的都是为了多给电流多发光。
PCSEL，叫光子晶体面发射激光器，可以等效理解为并联的多个面发射激光器，目的也是提高输出功率。
还有一种激光器的面发射，属于边发射的间接转换，这是大多用来配合硅光集成的
硅光集成也是可同时用于通信领域和激光雷达领域的
边发射激光器，前端设计一个GC耦合光栅通过光栅改变光路的传播方向
10月28号用六个小时解读激光器，11月4号用6个小时解读硅光集成，11月25号用两个小时左右吧（还不确定）来解读一下激光雷达。
FP激光器，光纤通信和激光器雷达的应用不一样，一个是激光雷达需要大功率，其次是不在乎是否单模
FP激光器，用于通信的，需要控制为单横模，咱们经常把单横模简称为单模，不同的横模模式在光纤传输的路径不一样，会引起“多径”干扰，要想控制为单横模，只要尺寸足够小就行。
可发光位置小，就不利于大功率设计，用于激光雷达的FP看前端面可宽可宽的波导区，发出来的是丝状光，而且还动来动去的。可毕竟发光区域增大，实现大功率输出。
光纤通信的FP和DFB，通常是设计成O波段或者C波段，这个波段与光纤的低损耗波段有关。O波段和C波段，通常选择Inp材料，这和增益介质的辐射波段有关。
而激光雷达则选择GaAs体系，一方面是与VCSEL材料一致，用于匹配客户的波长需求，另外也可以实现大功率，GaAs的辐射波段比InP要短一些，波长越短，能量越大
这又引出另一个问题，GaAs可以做DFB么，可以的。GaAs要设计成通信波段的DFB，与传统InP结构不一样，需要把量子阱改为量子点，采用长波长增益的材料并避免其内应力过大导致的可靠性风险。GaAs做半导体PN设计，发光材料与短波长不一样，重新挑选长波长材料，如InAs
GaAs的DFB光栅以及电流的限制，设计思路与InP不一样，他们的电学特性和光学特性有区别。
基于GaAs的边发射，早期光通信是用过的，那是没办法的选择，因为基于InP的InGaAsP四元化合物匹配光纤长波长 的发光技术不成熟。后来InP激光器（FP、DFB）产业化后，就很少把GaAs的FP用在光通信的DML信号发射了的。
现在把GaAs重新提起来用于光纤通信，有俩因素，一个是基于GaAs的量子点技术可以从之前的短波长移到光通信所需的长波长，量子点天然的高温效率低功耗特点，天然的窄线宽特点，是光纤通信的迫切需求。另一个是空芯光纤可以采用短波长的波段来通信，那么传统意义的GaAs 850nm的DFB、FP、VCSEL都可以用于空芯光纤
空芯光纤的导光位置是空气，传统实芯光纤在850nm与1310nm相比，主要是瑞利散射引起的损耗。这是实芯玻璃的氧原子和硅原子导致的。
空芯光纤，不需要管这个了
可调谐窄线宽激光器，也是既用于光纤通信，也用于激光雷达，接收端通过信号光和LO干涉后优化灵敏度，提升信噪比，是通用的原理。
只是相干模块一般设计了四个通道的干涉，用于两个不同偏振下的各自两组正交相位轴，实现了4x检测容量，同理看发射端有四个MZ的调制器。而激光雷达，则目前仅用到一个通道的干涉
用于通信的可调谐激光器和用于雷达的可调谐激光器，都需要控制线宽，理论上越窄越好，因为频率的偏差对于干涉是有影响的。
用于通信的波长（或频率，波长x频率=常数，可以换算的。）调谐，和用于雷达的波长调谐（也叫扫频），他们的处理方式不一样。
通信的波长调谐，是调到需要的位置，就不动了，需要波长稳稳的锁定到波长规定的“点”。而雷达需要不断扫描，对于雷达而言，还需要关注扫频的现象度，因为频率扫描可以通过多普勒频移原理来计算物体的运动速度，线性度不好的话，影响雷达FM方式的探测精度。
OK，字数不少了。今天就这样。
