01 | VCSEL發(fā)明者和國際泰斗聯(lián)名發(fā)表專題點評：高效VCSEL突破極限

今年5月，垂直腔面發(fā)射激光器的概念提出者和發(fā)明人，東京工業(yè)大學(xué)的Kenichi Iga和Fumio Koyama 教授，以及垂直腔面發(fā)射激光器領(lǐng)域的國際泰斗級的德國柏林工業(yè)大學(xué)的Dieter Bimberg教授（美、德、俄等多國院士）共同撰寫了評論性文章，發(fā)表在Light: Science & Applications 13, 123 (2024)上，稱該成果實現(xiàn)了“高效VCSEL突破極限“。

點評全文：

VCSEL憑借其高能效、低成本以及二維陣列的可擴展性，已成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和三維傳感領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)。VCSEL在低偏置電流下的能效超過50%，在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的光互連中相比邊發(fā)射激光器具有明顯優(yōu)勢。然而，在過去十多年里，VCSEL的效率沒有取得重大突破。隨著人工智能集群在數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展以及用于自動駕駛的三維傳感技術(shù)的興起，對超高效率VCSEL的需求變得尤為迫切。

四川大學(xué)和蘇州ibet的研究團隊提出了一種基于在有源區(qū)內(nèi)使用多隧道結(jié)的全新方法。他們展示了創(chuàng)紀錄的74%的高效率，并有望達到88%。這一突破有潛力重塑三維傳感和數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)，為下一代低成本、高能效且可靠的綠色光子技術(shù)提供支持。其結(jié)構(gòu)的簡單性與卓越的性能相結(jié)合，為VCSEL光子技術(shù)開辟了一個全新時代，提供了無限的研究與創(chuàng)新機會。

今年3月，國際半導(dǎo)體行業(yè)著名雜志《Semiconductor Today》專題撰文在網(wǎng)站上報道了該項成果，并將專題點評刊發(fā)在了4月出版的雜志上。該專題報道稱：級聯(lián)VCSEL：提升功率效率的突破-室溫性能媲美邊發(fā)射器件。

《Semiconductor Today》是總部位于英國具有獨立性和非盈利性的國際半導(dǎo)體行業(yè)著名雜志，專注于報道化合物半導(dǎo)體和先進硅半導(dǎo)體的重要研究進展和最新行業(yè)動態(tài)。

自成果發(fā)表以來，數(shù)十家國際知名科技媒體進行了報道，稱實現(xiàn)了面發(fā)射半導(dǎo)體激光器效率突破。報道稱：近年來，人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，凸顯了VCSEL在傳感、通信、原子鐘、光/量子計算、拓撲激光器、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域的巨大潛力。尤其是自動駕駛對遠程傳感技術(shù)的需求、高速數(shù)據(jù)處理中心對AI計算能力的需求，以及VCSEL在智能和量子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的增長，都凸顯了能耗作為核心問題的重要性。

中國四川大學(xué)王俊教授和蘇州ibet科學(xué)家團隊及其同事利用多結(jié)級聯(lián)有源區(qū)技術(shù)實現(xiàn)了 VCSEL 效率的突破。正如審稿人所說，“這確實代表了一個長期停滯不前的領(lǐng)域的重大突破。這項研究不僅為VCSEL的進一步優(yōu)化和應(yīng)用提供了寶貴的理論和實驗證明，也為高效率半導(dǎo)體激光器的進一步開發(fā)和應(yīng)用提供了寶貴的參考，有望對綠色能源光子學(xué)和激光物理學(xué)產(chǎn)生重大影響。

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