7月27日 用于AI算力光模块的激光器原理与趋势
这周六，聊一下激光器的部分，下周六聊一下硅光集成的部分。
AI大算力光模块，需要大带宽的光学器件，并且有了更多的附加要求。
对于大带宽光学器件，激光器分类两组，
一组是参与组，激光器芯片本身具备大带宽的高速特性，比如200G的VCSEL，200G EML，还有100G DFB等等。
另一组是辅助组，激光器本身无速率属于直流组，但激光器可用来配合大带宽的器件完成工作，比如在相干光模块里配合高速IQ调制器的窄线宽可调谐激光器，比如在800G、1.6T、3.2T、6.4T光模块配合大带宽多通道的集成硅光芯片的CW大功率DFB激光器。
高速组，在本周六要聊的是基本的原理，如何发光，如何控制光的波长、谱宽、线宽、功率、温漂系数、电光效率......
以及如何提高带宽。
高速激光器芯片，特别看重电阻与电容产生的谐振频率的控制，这个频率影响带宽的关键因素，尤其是PN结的结电容，对带宽响应更为明显，其次是寄生电容，还有各种串联电阻的设计。
高速激光器芯片，其次部分激光器很看重输入电流与输出光之间的“电学载流子与光子”产生的谐振（或者叫共振）频率，这个频率也是影响带宽的关键因素。
高速激光器芯片，还看重光学与光学的谐振（或者叫共振，光学层面也可以叫干涉）频率，也就是光子光子共振频率对性能的影响，一部分厂家利用这个频率来“峰化”激光器带宽，（峰化的原理在昨天聊过的），另一部分厂家则将此频率视为噪声，要降低这个影响，这就是抗反射与优化RIN的思路，但电磁波的干涉原理是一样的。
当然不同激光器类型，优化方式也会不同，比如PN结电容的控制，有些采用掩埋结构，有些则采用台面结构，还有其他类型。
大多数是正常的PN结，少数场景选择了隧道结，利用了隧穿现象。
博通采用了横向腔，就是设计横向腔，利用横向光子光子共振，来辅助较低带宽传统VCSEL垂直腔结构来提升带宽的。
有一部分场景除了大带宽，还需要大功率，产业里还有一部分EML集成SOA的设计，那就需要考虑更多的设计维度。
来到辅助组，用来配合相干模块高速调制器的ILT窄线宽可调谐的激光器，也慢慢的向集成化演变和发展，这里边有需要待突破的技术问题，产业也在一步步的解决。
DFB阵列，ECL，DBR，集成ECL.....，看一下他们的技术原理
配合硅光组的CW激光器，除了聊聊共用的技术原理，大功率输出的各种结构，还聊一下新变化，比如采用双侧AR膜来提高单模率，等
在AI大算力模型下，对低功耗有着极致的需求，而微环是可以降低功耗的，配合微环的应用，采用多波长光频梳类型的激光器，由于数量降低，反而提高了可靠性。Nvidia在几次演讲报告中，都提到对这类激光器的应用前景。我会梳理一下，多波长激光器的几种类型，和主要技术原理。
传统的DFB激光器，都会选择隔离器，用来抗各种端面反射，优化RIN，我一方面讲一下传统激光器的抗反射设计，另一方面聊一下量子点的抗反射优势与产业状态。
