垂直腔面发射激光器（VCSEL）是光互连的核心光芯片，具有高速、低功耗优势。大的偏置电流可以为VCSEL提供大的调制带宽，以提升VCSEL传输速率导致功耗增加。因此近年来，随着人工智能等新一代信息技术牵引光互连速率向200G方向发展，全球用于数据传输的能耗急剧增加。

针对这一问题，长春光机所Bimberg中德绿色光子学研究中心团队提出基于氧化孔径优化、光子寿命调控、增益腔模失配的VCSEL设计方法，获得高速单模VCSEL芯片，提升调制带宽并降低功耗，实现100m光纤条件下基于NRZ调制60Gb/s无误码传输速率，功耗98fJ/bit@50Gb/s、168fJ/bit@60Gb/s，指标达同类型器件国际先进水平。

长春光机所实现的100fJ/bit超低功耗高速垂直腔面发射激光器可解决高速光互连能耗激增问题，具有重要的应用前景。

相关成果以“Energy efficiency of 100 fJ/bit for bit rates beyond 50 Gb/s for 940 nm single mode VCSELs”为题目发表于Applied Physics Letters（文章链接：https://doi.org/10.1063/5.0247380）。

文章第一作者是中德中心Mansoor A.Maricar博士研究生，通信作者是田思聪研究员，研究得到了重点研发计划项目的资助（No.2021YFB2801000）。

100m长光纤条件下VCSEL基于NRZ调制的60Gb/s眼图和误码

不同设计的VCSEL的功耗与传输速率的关系，VCSEL功耗100fJ/bit@50Gb/s、168fJ/bit@60Gb/s。