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Spatiotemporal and thermal analysis of VCSEL for short-range gigabit optical links

机译：短距离千兆位光链路VCSEL的时空和热分析

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High-speed Optoelectronic Modules using Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSEL) coupled to Multi Mode Fibers (MMF) are a performing and low-cost solution for 10 Gigabit Ethernet (10 GbE) in short-distance optical links. A complete model of the spatiotemporal behavior of multimode VCSELs, through static and dynamic response, noise, thermal effects, and its coupling to MMF has been investigated. Relative Intensity Noise shows modal dependence and can be affected by spatial filtering due to coupling and fiber propagation. Simulations permit to evaluate critical parameters, such as modulation formats, launching conditions, and operating temperature for global bandwidth and eye diagram optimization up to 10 Gb/s. Simulation results are compared to measurements on prototype optoelectronic modules.
机译：使用垂直腔表面发射激光器（VCSEL）耦合多模光纤（MMF）的高速光电模块是短距离光链路中10 Gb以太网（10 GbE）的一种高性能且低成本的解决方案。通过静态和动态响应，噪声，热效应及其与MMF的耦合，研究了多模VCSEL时空行为的完整模型。相对强度噪声显示出模态依赖性，并可能由于耦合和光纤传播而受到空间滤波的影响。通过仿真可以评估关键参数，例如调制格式，发射条件和工作温度，以实现高达10 Gb / s的全局带宽和眼图优化。仿真结果与原型光电模块的测量结果进行了比较。

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