PCSEL与VCSEL有啥不同?

今天我们来聊聊VCSEL和PCSEL这两种激光器有啥不同。

简单来说，VCSEL是垂直腔面发射激光器，而PCSEL是光子晶体面发射激光器。

VCSEL依靠一个3D结构来发光，而PCSEL则在其中加入了一个2D的光子晶体层来控制光的发射。

VCSEL用的是分布式布拉格反射镜DBR，而PCSEL则用一块光子晶体PhC取代了DBR。相对于VCSEL，PCSEL在垂直谐振腔中增加横向谐振腔。

这两种激光器通常都采用多量子阱增益区，利用量子限制效应在薄层里放大光。

一个很直观的看点是它们的光束形态。虽然VCSEL和PCSEL都是垂直于芯片表面发射激光，但PCSEL产生的光斑要比VCSEL的更小。

VCSEL为了维持单模运转，它的有源区面积做不大，这就限制了它的最大输出功率。反过来，PCSEL里的光子晶体层能支持更大的有源区，所以输出功率更高，单模性能也更好。

在发射波长上，PCSEL比VCSEL有更大的灵活性。它的结构允许使用不同的半导体材料来制造，从而产生不同波长。

例如，砷化镓GaAs常用来制造发射850nm波长的VCSEL，但用磷化铟InP制造VCSEL就很困难。而PCSEL可以轻松地用InP材料制造，发射1310nm和1550nm的通信波长，实现更快的数据传输。

成本方面，VCSEL是有优势的。因为生产多年，成本已经降下来了。而PCSEL作为新兴技术，目前成本还比较高。

总的来说，相比VCSEL，PCSEL能提供更集中的光斑、更高的功率、更快的调制速度，并支持更广泛的波长范围。