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VCSELs(垂直キャビティ面発光レーザー)の低コストパッケージングは、コンピュータ、通信、センシングにおけるアプリケーションに不可欠です。 ビーム成形のためのVCSELアレイ上のポリマーベースマイクロレンズの製造と光ファイバとの効率的な結合について議論する。
ドロップオンデマンドマイクロファブインクジェット技術は、GaAs基板および高性能、1310nm波長VCSELSの配列にSU8レンズを堆積させるために使用されます。 マイクロレンズの形状は、液体粘度、滴の数と体積、ノズルサイズ、および基板温度を変化させることによって制御された。 10、14、16、18、19mPa.sの粘度、27°Cと60°Cの温度、50μmのノズル径を使用しました。マイクロレンズ径dおよび高さhは、d=130μmと210μmの間で変化し、h=20〜40μmであった。 これらのパラメータは、160μm~230μmの焦点距離に対応します。 最小の直径および焦点距離は14mPa.sの粘度で得られた。60°Cで。
高性能通信VCSEとのアプローチの互換性は、10Gb/秒の変調速度が可能なウエハ融合1310nm VCSEの配列にSU8レンズを堆積させることによって調査された。 この段階では、VCSELレンズ距離は最適なビームシェーピングのために最適化されていませんでした。 レンズ堆積前後の光対電流特性を比較すると、上部ブラッグミラー上のポリマー堆積後のデバイスの出力電力と外部効率が大幅に向上しました。 出力電力を2.5mWから3.5mWに増加し、閾値電流(1mAから1.5mA)の許容増加を測定しました。 この結果は、上媒体の屈折率の変化による上鏡反射率のわずかな低下によるものと解釈されます。 さらなる作業は、シングルモード繊維との効率的なカップリングのために最適化されたレンズを得る必要があります。
エラフィ・ダリラ、アレクサンドル・メレウタ、ベンジャミン・ドワール、モシェ・ジュデレヴィッチ、モハマドママディ・キアエ、ユルゲン・ブルガー、エリ・カポン
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