【摘 要】
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随着5G移动网络的落地,大量企业数据中心的建立以及云计算的推广,数据流量每年不断地提升,对于数据的传输速率和误码率有了更高的要求。电吸收调制激光器（Electroabsorption modulated laser,EML）作为中短距离通信的重要光源,通过集成外调制器,获得更高的传输速率和传输距离。本文以中短距离通信用EML作为研究对象,研究内容和创新点主要为:（1）基于时域行波法对两段式分布反馈
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随着5G移动网络的落地,大量企业数据中心的建立以及云计算的推广,数据流量每年不断地提升,对于数据的传输速率和误码率有了更高的要求。电吸收调制激光器（Electroabsorption modulated laser,EML）作为中短距离通信的重要光源,通过集成外调制器,获得更高的传输速率和传输距离。本文以中短距离通信用EML作为研究对象,研究内容和创新点主要为:（1）基于时域行波法对两段式分布反馈（Distributed feedback,DFB）激光器进行了仿真,讨论了有源区、反射区长度以及相移光栅位置等结构参数对于激光器出光功率、边模抑制比、腔内载流子分布的影响,完成了激光器的结构设计。同时开展了两段式DFB激光器的工艺开发、制作与表征,测试表明,该激光器能够稳定单模工作,边模抑制比达到55 d B。（2）使用HFSS仿真软件建立了高速热沉模型,从理论上分析谐振原因,并优化了电极分布和通孔设计,制作后测试表明,热沉能够在0～40 GHz范围内保持信号反射在-18 d B以下。此外,建立了电吸收调制器的电学模型,设计了电吸收调制器的量子阱材料及器件结构,并完成了电吸收调制器的制作与表征,测试表明,该调制器的静态消光比达到20 d B,小信号调制带宽达到26.5 GHz。（3）设计了基于同源量子阱结构的电吸收调制激光器,分析了端面反射对于信号调制的影响,并进行镀膜。完成了器件的制作和表征,测试表明,该电吸收调制激光器的边模抑制比达到50 d B,静态吸收可达28 d B,吸收斜率最大为12 d B/V,并实现了2 GHz小信号调制,对带宽的受限原因进行了分析。（4）对三种不同集成方案的EML的耦合结构进行了探索,通过Rsoft软件对耦合过程中能量耦合过程进行了分析,优化了结构参数,获得近乎无损耗的耦合效率和大的制作容差。
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