1.3μm InGaAsP/InP双异质结发光二极管的初步研制

研制了1.3μm四层结构InGaAsP/InP双异质发光二极管(Burrus型),并测试了光谱特性,伏安特性,功率输出特性。     

1.3μm InGaAsP/InP双异质结发光二极管的研究

随着光纤通信系统的发展,长波(1.1—1.7μm)光源的研究巳广泛引起重视。因为在这一波长范围内,石英光纤具有低的传输损耗和材料色散。文献[1]指出,用InGaAsP/InP发光二极管(λ=1.3μm)作光源的系统的传输容量比目前常见的用GaAlAs/GaAs发光     

1.3μm InGaAsP—InP双异质结边发光管

本文报道一种短条结构的高速大功率1.3μmInGaAsP—InP双异质结边发光管。在100mA的驱动电流下,耦合进入芯径50μm,数值孔径0.2的梯度折射率光纤的光功率大于60μW,上升时间、下降时间均约2ns,光谱半宽600～800A。     

1.3微米波长InGaAsP/InP双异质结面发光二极管

石英光纤在1.3μm波长处的损耗低达0.5dB/km,色散几乎为零。因此,工程实用系统广泛采用1.3μm波长的光纤传输系统。在可用的光源器件中,1.3μm面发光管是一种高可靠性、低成本的实用器件,能满足中、短距离光纤通信的要求。使用这种器件已建成了工作速率为274Mb/s、无中继传输距离8公里和400Mb/s、5公里的梯度多模光纤通信系统。近年来,具有1～2Gb/s超高速调制能力的面发光1.3     

1.3μm InGaAsP/InP双异质结发光管的研究

一、引言随着光纤通信系统的发展,长波长(1.1～1.7μm)光源器件的研究已广泛引起人们的重视。因为在这一波长范围内,石英光纤具有低的传输损耗和材料色散。Muska等指出用InGaAsP/InP发光管(λ=1.3μm)作光源的系统,它的传输容量比目前常用的GaAlAs/GaAs发光管(λ=0.85μm)大10倍以上。此外InGaAsP/InP材料在光纤窗口范围都能生长晶格匹配的外延层。而InP热导也要比GaAs为佳。发光管由于它的线性好,发射功率的温     

1.3μm InGaAsP/InP双异质结激光器阈值电流与温度的关系

测量了1.3μm InGaAsP/InP DC-PBH 激光器在直流工作条件下,阀值电流密度随温度的变化。应用电子从四元有源区泄漏入 InP 限制层的机理讨论了实验结果。     

1.3μmInGaAsP/InP双异质结侧面发光二极管的研制

本文报导了1.3μmInGaAsP/InP双异质结侧面发光二极管的制备及器件特性。该器件在150mA直流工作电流下,输出功率大于1mW,尾纤输出功率大于30μW,最大可达56μW,调制带宽大于90MHz,加速老化实验外推的工作寿命大于10~4小时。     

快速1.3μm InGaAsP/InP台面边发光二极管

本文介绍了快速1.3μm InGaAsP/InP台面边发光二极管(ELED)的研制过程,通过有源区重掺Zn杂质和引进台面结构,提高了器件的调制频率,使-3dB调制带宽达500MHz,70mA电流下输出功率为130μW。     

改善了辐射性能的1.5μm波长InGaAsP/InP双异质结发光二极管

研究了1.5μm波长InGaAsP/InP双异质结发光二极管的载流子限制层组分对辐射性能的影响。从精确的光谱测量发现用一般液相外延法生长的限制层会使有源层中电子越过异质势垒而漏入限制层。引进了一种生长InP限制层的新技术,使这一问题得到了解决。这一新技术采用了低温和厚熔液。从而辐射率提高了50％以上,在100mA下耦合入纤功率大于20μW(50μm芯径、0.2数值孔径、梯度光纤)。     

液相外延生长1.3μm GaInAsP/InP双异质结

<正> 一、引 言 GaInAsP/InP双异质结材料和器件是当前光通讯研究中人们很感兴趣的一个领域.它具有以下几个特点:(1)有源层禁带可以在相应波长0.96-1.67μm范围内任意选择,适合于低损耗、低色散的光纤传输.(2)能够用异质结阻挡位错的延伸,而本身又可以晶格匹配地生长,不引进失配位错.(3)在有源层达到高效率的发射复合,然后通过透明的InP层,保证有效地取出发射光.(4)InP的热导性较好.(5)该异质结材料不易氧化,生长工艺容易稳定.     

工作波长为1.05—1.3μm的高亮度InGaAsP/InP双异质结发光二极管(面发光型)

长波长LED目前已可用于长距离、高数据速率的光纤通信系统。与激光器相比,其主要优点如下: (1) 可靠性高,寿命可达10~9小时; (2) 不存在模式噪声和自振荡问题; (3) 温度性能好; (4) 使用简便,价格低。通过改进光纤耦合方法,适当控制器件工艺参数,目前已使出纤功率大为提高,谱宽也相应减小。并且响应速度也可作得很高。长波长LED与短波长LED相比,在传输距离和数据率方面远为优越,如图1所示。     

InGaAsP/InP隐埋异质结构1.3μm激光器的可靠性

本文研究了激光器芯片周围Au-Sn健合焊料层的表面上由老化引起的Sn须生长,还研究了主要在p-面向下键合的激光器中恰好在有源层下面的焊料和激光器晶体的界面上发生的金相反应。这些现象引起了InGaAsP/InP激光二极管的短路。在长期工作的器件中突然出现了这种短路,而没有任何在其老化的特性中曾经出现过的那种预兆。为了完全消除这种失效,在以1.3μm波长发光的InGaAsP/InP隐埋异质结构激光器的制作中,采用了一种新的装配方法。这种方法,是使用Pb-Sn焊料将芯片p-面向上地安装在半绝缘SiC的辅助框架上。用这种方法装配的隐埋异质结构激光器,即使在60℃及5mW/面输出功率的条件下工作8000小时之后也未出现任何短路失效。得到了很小的退化速率,例如在60℃下3％/kh(平均),证实了这种改进了的激光器的可靠性。只要有源层的条宽达到为获得无扭折的光输出-电流特性所必需的1.5～2.5μm的最佳化范围,那么在老化的激光器中,就观察不到激光器特性上的有害变化,这些特性包括横模和纵模、以及动态输出响应。在本文中,叙述了观察到的长期退化方式,并且讨论了可能的原因。     

1.3μm InGaAsP/InP长寿命激光器

本交报道精心外延及光刻腐蚀,使外延片质量提高,器件的光电特性得到改善。最低闽值电流I_(th)=17mA,外微分效率η=25%(单面),最高连续激射温度为130℃,最大输出功率超过40mW。采用PbSn焊料改进制管工艺,提高了器件的可靠性。器件在25℃时的中值寿命为26万小时。     

1.3μm InGaAsP/InP长寿命激光器

本交报道精心外延及光刻腐蚀,使外延片质量提高,器件的光电特性得到改善。最低闽值电流I_(th)=17mA,外微分效率η=25%(单面),最高连续激射温度为130℃,最大输出功率超过40mW。采用PbSn焊料改进制管工艺,提高了器件的可靠性。器件在25℃时的中值寿命为26万小时。     

1.5μm波长InGaAsP/InP双异质结激光器的液相外延

本文描述了与InP晶格匹配的In_(1-x)Ga_xAs_yP_(1-y)(对应发射波长为1.5μm)双异质结液相外延生长。讨论了与外延生长有关的几个主要因素,给出了实验结果及用该液相外延生长的晶片所制作的激光器的参数特性。     

1.3μm InGaAsP／InP全金属化耦合封装侧面发光二极管

本文报导1.3μm InGaAsP/InP内条限制部分注入全金属化耦合封装侧面发光二极管的结构、制作及器件特性。在100mA工作电流下,器件尾纤出纤功率典型值40μW,最大超过60μW,光谱宽度70nm,上升/下降时间小于2.5ns。该器件是中短距离,中小容量光纤通信系统和光测量系统的理想光源。     

1.3μm InGaAsP/InP DC-PBH激光器的寿命研究

从一批老化筛选后,70°—106℃连续工作的1.3μm InGaAsP/InP DC-PBH激光器中,抽样七只。在环境温度为50℃,输出功率保持3—2mW,充氮烘箱中加速老化2616小时,七只激光器相继失效(在该温度下输出功率不能达到2mW)。根据Arrhenius关系式,激光器的外推室温寿命超过1×10~5小时。     

InGaAsP/InP双异质结激光器的研究

近年来,激光通讯技术在国内外迅速发展。作为长波长激光通讯光源的InGaAsP/InP激光器也在不断改进,目前国际上已开始进入实用化阶段。我们从1979年开始研制InGaAsP/InP双异质结激光器,同年实现室温脉冲激射,今年10月初做出18℃下连续激射的样品,11月份实现了室温以上连续激射。器件波长为1.1μ,连续工作温度最高可达40℃以上,室温连续激射阈值电流最低可低于200mA。目前正在进行加电工作试验,20～25℃下连续工作已超过500小时,未见失效,这一工作还在继续之中。本文分三个部分报告InGaAsP/InP双异质结激光器的研制情况。     

1.3μm InGaAsP/InP隐埋异质结条形(BH)激光器连续激射

本文论述了一种作为长波长光纤通信光源的1.3μm InGaAsP/InP隐埋异质结条形(BH)激光器的结构、制作及电光特性。用这种方法可重复制出低阈值、大功率输出、高微分量子效率和高温特性好的器件。     

1.55μm InGaAsP/InP超辐射发光二极管组件

1.55μm InGaAsP/InP 超辐射发光二极管组件是为高精度光纤陀螺研制的光源.组件采用标准14针双列直插式管壳,熊猫型保偏光纤对准耦合,激光焊接,全金属化耦合封装.为了获得高输出功率,宽发射光谱,抑制受激振荡,采用了倾斜条形波导结构.组件尾纤输出功率大于0.1mW,光谱宽度大于15nm,工作电流小于150 mA.