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电吸收调制分布反馈半导体激光器(Electroabsorption-Modulated Difstributed-Feedback Lasers EMLs)是波分复用网络中最有前途的光信号源.这种集成器件具有许多独特的优点,如:尺寸小,易于批量制作,成本低廉;工作电压小,功耗低;光耦合效率高,插入损耗小;无需考虑偏振问题;结构稳定可靠;最重要的是它易于和其它半导体光电子器件单片集成,功能可扩展性强.因而,EMLs一直是国际上光电子领域的研究热点之一.该论文在课题组原有的工作基础上,采用新的集成技术和工艺,成功地研制出一种阈值电流低、出光功率大、消光比和调制速率高的EMLs器件.主要工作内容包括以下几方面:1)对多量子陆(MQW)激光器(LD)结构和电吸收调制器(MD)进行了较系统的理论计算.对MQW-LD的理论计算包括子能级、增益谱、微分增益和线宽增强因子等;对MD-MQW的计算包括:任意电场下子能级和波函数的分布,激子束缚能、吸收系数谱、消光特性和啁啾因子等随电场的变化.这些计算结果对于器件设计和测试结果分析具有重要的理论指导作用.2)采用非对称格子有限差分法计算了二维波导结构的有效折射率、光场近场分布和远场分布.编程模拟了多层结构MQW外延层的X-Ray衍射谱.这些计算结果很好地解释了一些实际测量结果.3)试验了多种MD与LD的对接方案.在此基础上,提出了一种新型对接技术,用来改善激光器和调制器之间的耦合效率,减小电隔离区的吸收损耗,进而提高EMLs器件的出光功率.同时采用商用软件(BeamProp)模拟计算了器件结构参数(脊波导的宽度、腐蚀Taper长度等)对耦合效率的影响.扫描电镜(SEM)的观察结果表明,利用该论文提出的新技术方案,激光器MQW与调制器MQW之间的对接界面平滑连续,界面和量子阱层清晰.器件的出光结果表明,对接耦合之间的损耗很小.4)通过采用在隔离区波导两侧挖深沟的新技术和优化He<'-2>离子注入条件的措施,可重复获得180kΩ以上的隔离电阻.在调制器端采用新型高频电极结构后,寄生电容值从1.5pF左右下降到了0.6pF.5)制作出高性能的EMLs管芯,阈值电流约为10mA左右,100mA工作电流下的EAM出光功率约为12mW,60mA以下的斜率效率约为18﹪,EAM腔长为150μm的EMLs,通过光纤耦合测量的消光比约为25dB(0~-3V),小信号测量3dB调制带宽超过15GHz.6)尝试了一种制作工艺较简单的EMLs集成方法,即改进的双量子阱堆层结构,在没有优化的条件下,初步获得的器件性能参数为:阈值约40mA、100mA工作电流下出光功率约4.5mW,消光比约为9dB(+0.5~-4.0V);在150mA电流、100℃的条件下进行了24小时的加速老化实验,结果表明,出光特性和消光特性都没有发生可观察到的改变.