近年,情報トラフィック量の増加に伴いデータセンタ内の消費電力の増加が課題となっている.この課題に対し,高速・低電力な動作が可能な垂直共振器面発光レーザ(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)が発光素子として注目されている.さらなる高速化の手法として, VCSELに外部共振器を横方向に結合させ,光帰還を利用する横方向結合共振型(TCC: Transverse Coupled Cavity) VCSELの研究が進められている.TCC VCSELは低電力という長所を維持しつつ大幅な帯域拡大が可能だが,その複雑な特性を回路シミュレータSPICE上で再現可能な等価回路モデルは未だ確立されていない.本研究では, SPICEで使用可能なTCC VCSELの光帰還強度(η)に伴う変化を再現できる等価回路モデルを提案した.

本研究はJSPS科研費 25K00233 の助成で実施いたしました.

周波数特性 (LTspice)

等価回路ブロック図