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波长可调谐取样光栅分布布拉格反射(Distributed Bragg Reflector,DBR)激光器具有高速率、低啁啾、功耗小、结构紧凑、波长快速调谐的特点,是DWDM光纤通信系统中的理想光源,可以增加系统的传输容量、灵活性和可扩展性。本论文围绕四段式波长可调谐取样光栅DBR激光器的研制开展了以下几方面的工作:
1、研究了InP/InGaAsP材料的感应耦合等离子体(Inductively coupled plasma,ICP)干法刻蚀技术。首次提出了采用Cl<,2>/CH<,4>/N<,2>的配比方案作为刻蚀气体,研究了不同的工艺参数对于InP端面刻蚀的影响,满足了制备InP基半导体光电子器件的工艺要求。
2、研究了选择区域生长(selective area growth,SAG)技术,获得了150nm的波长蓝移,并采用该技术制作了适于单片集成的波长可调谐取样光栅DBR激光器,激光器的阈值为26mA,增益区电流100mA下出光功率为9.5mW,斜效率为0.12mw/mA,波长调谐范围超过30nm,且调谐范围内,边模抑制比(SMSR)均大于30dB。
3、研究了量子阱材料和体材料的对接生长(butt-joint)技术,为制作复杂的InP基单片集成光子器件奠定了基础;并采用该技术在国内首次制作了波长可调谐取样光栅DBR激光器,器件的阈值电流为21mA,增益区电流100mA下的输出光功率为6.5mW,调谐范围35.4nm,调谐范围内SMSR均大于30dB。
4、开发了波长可调谐激光器的自动化测试平台,已应用于取样光栅结构、相位调制结构等多参量DBR波长可调谐激光器的快速测试以及相关数据库韵建立,为在密集波分复用系统中按照ITU标准锁定可调谐激光器的波长打下了基础。