量子阱半导体光放大器的增益偏振相关性研究

应用能带计算理论,研究了张应变量大小、量子阱厚度对量子阱半导体光放大器(SOA)中的增益偏振相关性的影响.采用张应变量子阱为有源区,设计了增益偏振无关的1.55 μm的SOA,它可以在较宽的载流子浓度范围、较宽的光波长范围内满足增益对偏振的不灵敏要求.另外,还采用混合应变量子阱为有源区,设计了增益偏振无关的1.31μm的SOA.     

1.55μm张应变InGaAsP/InGaAsP量子阱偏振不灵敏半导体光放大器的优化设计

优化设计了1.55μm InGaAsP/InGaAsP张应变量子阱偏振不灵敏半导体光放大器的结构.利用k*p方法计算了多量子阱的价带结构,计算中考虑了6×6有效质量哈密顿量.从阱宽、应变、注入载流子密度等方面计算了量子阱模式增益的偏振相关性.     

1.55μm张应变InGaAsP/InGaAsP量子阱偏振不灵敏半导体光放大器的优化设计

优化设计了 1.5 5 μm In Ga As P/In Ga As P张应变量子阱偏振不灵敏半导体光放大器的结构 .利用 k· p方法计算了多量子阱的价带结构 ,计算中考虑了 6× 6有效质量哈密顿量 .从阱宽、应变、注入载流子密度等方面计算了量子阱模式增益的偏振相关性 .     

1.55μm波段低偏振灵敏度半导体光放大器

研制了１．５５μｍ波段低偏振灵敏度的半导体光放大器（ＳＯＡ）．其有源区材料采用张应变和压应变交替排列的混合应变量子阱结构,由ＭＯＣＶＤ生长．张应变量子阱加强了ＴＭ模式的增益,改善了ＳＯＡ的偏振灵敏度．腔长为４００μｍ的单端耦合ＳＯＡ,在１６０ｍＡ偏置下,增益大于１６ｄＢ,偏振灵敏度约为１．８ｄＢ．     

1.3μm混合应变量子阱激光器偏振特性分析

本文报道了采用混合应变量子阱作为有源区的激光器,并对其进行了测试和分析．偏振Ｐ－Ｉ曲线表明这种激光器的ＴＥ和ＴＭ激射模式分别对应于不同的阈值电流,ＴＭ模式的阈值电流在一定温度范围内随温度升高而降低,ＴＭ模式的斜率效率和总的斜率效率在一定温度范围内随温度升高而升高．测试了不同电流和温度下的偏振激射谱,两种激射谱随电流和温度改变都有很大变化,表明ＴＥ和ＴＭ激射模式之间有强烈的互作用．我们认为可能是由载流子分布与强激光辐射之间的非线性效应引起的．     

1.55μm多量子阱行波光放大器

介绍了1.55μm波段的多量子阱(MQW)行波式半导体激光放大器的制备及其特性的测量.其测量结果.在注入脉冲电流条件下.内增益为20dB.饱和输出峰值功率为40mW.     

低偏振灵敏度半导体光放大器

报道了基于混合应变量子阱材料的半导体光放大器 (SOA)。利用张应变量子阱加强了TM模的增益 ,使之接近TE模的增益 ,从而使SOA的偏振灵敏度大为降低。在 150mA的偏置下 ,获得了 2 4dB的小信号增益和 1dB的偏振灵敏度。     

双偏振双波长混合应变量子阱激光器

本文报道了以混合应变量子阱结构为有源区的激光器。对有源区分别采用体材料、匹配量子阱、压应变量子阱和混合应变量子阱结构的激光器进行了比较。混合应变量子阱激光器能同时工作于两种偏振模式，而且两种偏振模式的激射波长不同。结合实验结果，我们可以看出在混合应变量子阱结构中，从偏偏自发辐射谱峰值长差不能推断两种量子陆的能带填充效应大小。     

MOVPE生长1.3 μm无致冷AlGaInAs/InP应变补偿量子阱激光器研究

通过低压金属有机化学气相外延 (LP MOVPE)工艺生长了AlGaInAs应变补偿量子阱材料 ,通过X射线双晶衍射、光荧光、二次离子质谱的测试分析得到了材料生长的优化工艺参数 ,降低了材料中的氧杂质含量 ,得到了高质量AlGaInAs应变补偿量子阱材料 ,室温光致发光半宽FWHM =2 6meV。采用此外延材料成功制作了 1 3μm无致冷AlGaInAs应变量子阱激光器 ,器件测试结果为 :激射波长 :12 90nm≤ λ≤ 1330nm ;阈值电流 :Ith(2 5℃ )≤15mA ;Ith(85℃ )≤ 2 5mA ;量子效率变化 :Δηex(2 5～ 85℃ )≤ 1 0dB。     

偏振无关半导体激光放大器进展综述

能带工程的发展推动了偏振无关半导体激光放大器的不断发展。本文综述了偏振无关半导体激光放大器所采用的有源区结构，并比较了不同结构的特点，还对现在半导体光放大器中常用的器件结构作了简单介绍。     

高增益偏振不灵敏InGaAs/InP体材料半导体光放大器

采用三元InGaAs体材料为有源区，通过直接在InGaAs体材料中引入0．20％张应变来加强TM模的增益，研制了一种适合于作波长变换器的偏振不灵敏半导体光放大器(SOA)。在低压金属有机化学气相外延(LPMOVPE)的过程中，只需调节三甲基Ga的源流量便可获得所要求的张应变量。制作的半导体光放大器在200mA的注入电流下，获得了50nm宽的3dB光带宽和小于0．5dB的增益抖动；重要的是，半导体光放大器能在较大的电流和波长范围里实现小于1．1dB的偏振灵敏度。对于1．55gm波长的信号光，在200mA的偏置下，其偏振灵敏度小于1dB，同时获得了大于14dB光纤到光纤的增益，3dBm的饱和输出功率和大于30dB的芯片增益。用作波长变换器，可获得较高的波长变换效率。进一步提高半导体光放大器与光纤的耦合效率，可得到性能更佳的半导体光放大器。     

InP基应变补偿结构偏振不灵敏半导体光放大器制作的研究

为了制备偏振不灵敏的半导体光放大器(SOA)，将有源区设计为由4个压应变、3个张应变阱层及晶格匹配的垒层InGaAsP交替组合而成的应变补偿结构。器件做成带有倾角的扇形脊形波导结构，避免了常规制作SOA的复杂工艺。对样品3在80～125mA电流范围内，获得了偏振灵敏度≤0．6dB．最小可达0．1dB；较大的电流范围内FWHM值为40nm。     

1.3μm应变多量子阱激光二极管

已研制成用于Ｇｂ／ｓ传输而勿需温控的无偏置１．３μｍ激光二极管。由于采用了应变多量子阱（ＭＱＷ）和短腔结构，在３０ｍＡ的激励电流下，在－２０℃和＋８５℃之间的功率变化只有２ｄＢ。在－４０至＋８５℃的温度范围内和１Ｇｂｉｔ／ｓ零偏置调制下可看见眼图的眼开很大。     

AlGaInAs-InP材料系1550nm偏振无关半导体光放大器

采用低压金属有机气相外延设备生长并制作了 1 5 5 0 nm Al Ga In As- In P偏振无关半导体光放大器 ,有源区为 3周期的张应变量子阱结构 ,应变量为 - 0 .4 0 % .器件制作成脊型波导结构 ,并采用 7°斜腔结构以有效抑制腔面反射 .经蒸镀减反膜后 ,半导体光放大器的自发辐射功率的波动小于 0 .3d B,3d B带宽为 5 6 nm.半导体光放大器小信号增益近 2 0 d B,带宽大于 5 5 nm.在 1 5 0 0～ 1 5 90 nm波长范围内偏振灵敏度小于 0 .8d B,峰值增益波长的饱和输出功率达7.2 d Bm.     

AlGaInAs-InP材料系1550nm偏振无关半导体光放大器

采用低压金属有机气相外延设备生长并制作了1550nm AlGaInAs-InP偏振无关半导体光放大器,有源区为3周期的张应变量子阱结构,应变量为-0.40%.器件制作成脊型波导结构,并采用7°斜腔结构以有效抑制腔面反射.经蒸镀减反膜后,半导体光放大器的自发辐射功率的波动小于0.3dB,3dB带宽为56nm.半导体光放大器小信号增益近20dB,带宽大于55nm.在1500～1590nm波长范围内偏振灵敏度小于0.8dB,峰值增益波长的饱和输出功率达7.2dBm.     

1.3μm InGaAsP/InP应变多量子阱部分增益耦合DFB激光器

本文在国内首次报道了采用直接刻蚀有源区技术在应变多量子阱有源区结构基础上制作了１．３μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ部分增益耦合ＤＦＢ激光器，器件采用全ＭＯＶＰＥ生长，阈值电流１０ｍＡ，边模抑制比（ＳＭＳＲ）大于３５ｄＢ，在端面未镀膜情况下器件单纵模成品率较高     

应变GaInNAs/GaAs量子阱光增益特性研究

采用近似方法对GaInNAs材料的能带结构进行了分析,并计算了应变GaInNAs/GaAs量子阱能级,在此基础上进一步计算了应变GaInNAs/GaAs量子阱的材料光增益谱.对计算结果的分析表明,应变GaInNAs/GaAs量子阱材料是一种可以应用于1 300 nm波段的新型长波长半导体光电子材料.     

1.3μm量子阱LD的工艺研究和特性分析

１．３μｍ量子阱ＬＤ的工艺研究和特性分析金锦炎，李同宁，刘涛，李云樵，王任凡，刘自力（武汉电信器件公司）１引言１．３μｍ波长激光器作为光通信光源，正由有致冷向无致冷转化。量子阱激光器阈值电流低、温度特性好，因此是无致冷激光器的最佳选择［１～２］。我们...