电光转换效率,power conversion efficiency,或者叫功率转换效率,对于激光器而言,输出的光功率和泵浦的电功率的比例,就是PCE,有些厂也叫做WPE墙插效率。
咱们常用的激光器无非是两大类,一大类是基于InP材料的DFB,另一大类是基于GaAs材料的VCSEL。
EML芯片是一个DFB激光器和一个EA的吸收调制器,本质上激光器依然属于InP材料的DFB类型。
有些PCE效率是厂家给的,有些可以自己计算。
PCE和激光器的材料,设计的光学结构,工作温度等等有关,不同的设计产生激光器的不同前向电压,PI的电流与输出光功率的曲线。
看几个典型值
住友的200mW的大功率DFB(+SOA)激光器,InP材料,PCE的值
海思InP基大功率CW激光器
旭创的值,是我自己计算的,通过PI和VI曲线可以计算
拟合后的值在不同电流下的PCE的效率
博通的值是给出的。
Lumentum的100G DFB的线性工作端的效率,计算的。采用InP材料
VCSEL大多选择GaAs,效率会比InP的波长短一些,效率通常会略高一些。长瑞这个值是我计算的
索尼的大功率VCSEL
Lumentum的VCSEL PCE优化,2023年给出的峰值PCE是50%
长光华芯,第一个值是我拟合的,横坐标轴要长一些。
下图是厂家网站的一些数据,我绘制的。
很多时候,激光器并不是工作在最大PCE峰值点,而是综合各个参数以及成本下的某一段PCE。
比如在激光器阈值电流附近的PCE要大一些,可输出功率不高,不是最佳的工作点。
比如低温时,激光器的PCE通常会提高,但是降低温度需要额外的成本,也不一定是厂家最佳工作温度的选择。