渐变应变偏振不灵敏半导体光学放大器

采用渐变应变有源区结构,制备出偏振不灵敏半导体光学放大器,工作电流在60～160mA范围内,其3dB带宽范围不小于35nm,偏振不灵敏度小于0.35dB,自发发射出光功率为0.18～3.9mW.     

大带宽半导体光学放大器的理论分析

提出一种新型的半导体光学放大器结构,并从增益谱和能带结构等角度分析其特征,得出其大带宽内偏振不灵敏的原因和规律.通过剖析该结构中有源区各部分的作用,得出大的张应变的引入主要是用于提高TM模的材料增益,获得偏振不灵敏和大的TE模带宽,减小制备难度.厚的无应变层的引入主要是为了改善有源层晶体质量,获得大的偏振不灵敏模式增益.     

大带宽半导体光学放大器的理论分析

提出一种新型的半导体光学放大器结构,并从增益谱和能带结构等角度分析其特征,得出其大带宽内偏振不灵敏的原因和规律.通过剖析该结构中有源区各部分的作用,得出大的张应变的引入主要是用于提高TM模的材料增益,获得偏振不灵敏和大的TE模带宽,减小制备难度.厚的无应变层的引入主要是为了改善有源层晶体质量,获得大的偏振不灵敏模式增益.     

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。     

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.     

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。     

1.55μm偏振不灵敏光放大器结构材料的生长

采用张应变量子阱结构,生长了光放大器材料。利用宽接触激光器TE和TM模的输出功率曲线判断并调整量子阱材料的应变量,得到了偏振灵敏度较低的光放大器结构。     

宽带偏振不灵敏张应变InGaAs半导体放大器光开关

研制了一种张应变准体InGaAs半导体放大器光开关.该结构具有显著的带填充效应,从而导致在80mA的注入电流下,器件的3dB光带宽大于85nm(1520～1609nm).该带宽几乎同时全部覆盖了C带(1525～1565nm)和L带(1570～1610nm).最为重要的是,在3dB光带范围内,光开关的偏振灵敏度小于0.7dB;光纤到光纤无损工作电流在70～90mA之间;消光比大于50dB.通过降低了载流子寿命,开关速度有所提高.在未来密集波分复用通信系统中,这种宽带偏振不灵敏半导体放大器光开关很有实用前景.     

宽带偏振不灵敏张应变InGaAs半导体放大器光开关

研制了一种张应变准体In Ga As半导体放大器光开关.该结构具有显著的带填充效应,从而导致在80 m A的注入电流下,器件的3d B光带宽大于85 nm(1 5 2 0～1 6 0 9nm ) .该带宽几乎同时全部覆盖了C带(1 5 2 5～1 5 6 5 nm )和L带(1 5 70～1 6 1 0 nm ) .最为重要的是,在3d B光带范围内,光开关的偏振灵敏度小于0 .7d B;光纤到光纤无损工作电流在70～90 m A之间;消光比大于5 0 d B.通过降低了载流子寿命,开关速度有所提高.在未来密集波分复用通信系统中,这种宽带偏振不灵敏半导体放大器光开关很有实用前景     

宽带偏振不灵敏InGaAs半导体光放大器

采用压应变InGaAs量子阱和张应变InGaAs准体材料交替混合的有源结构,研制了宽带偏振不灵敏的半导体光放大器.此放大器在100～250mA的工作电流范围内,获得了大于70nm的3dB光带宽;在0～250mA工作电流和3dB光带宽波长范围内,偏振灵敏度小于1dB.对于1.55μm的信号光,在200mA的注入电流下获得了15.6dB的光纤到光纤的增益、小于0.7dB的偏振灵敏度和4.2dBm的饱和输出功率.     

宽带偏振不灵敏InGaAs半导体光放大器

采用压应变InGaAs量子阱和张应变InGaAs准体材料交替混合的有源结构，研制了宽带偏振不灵敏的半导体光放大器．此放大器在100～250mA的工作电流范围内，获得了大于70nm的3dB光带宽；在0～250mA工作电流和3dB光带宽波长范围内，偏振灵敏度小于1dB．对于1.55μm的信号光，在200mA的注入电流下获得了15.6dB的光纤到光纤的增益、小于0.7dB的偏振灵敏度和4.2dBm的饱和输出功率．     

AlGaInAs-InP材料系 1550nm偏振无关半导体光放大器(英文)

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 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高增益偏振无关应变量子阱半导体光放大器

采用低压金属有机化学气相外延法 (LP MOVPE)生长并制作了 1 3μm脊型波导结构偏振无关半导体光放大器 (SOA) ,有源区为基于四个压应变量子阱和三个张应变量子阱交替生长的混合应变量子阱 (4C3T)结构 ,压应变阱宽为 6nm ,应变量 1 0 % ,张应变阱宽为 11nm ,应变量 - 0 95 % ;器件制作成 7°斜腔结构以有效抑制腔面反射。半导体光放大器腔面蒸镀Ti3 O5/Al2 O3 减反 (AR)膜以进一步降低腔面剩余反射率至 3× 10 -4以下 ;在 2 0 0mA驱动电流下 ,光放大器放大的自发辐射 (ASE)谱的 3dB带宽大于 5 0nm ,光谱波动小于 0 4dB ,半导体光放大器管芯的小信号增益近 30dB ,在 12 80～ 1340nm波长范围内偏振灵敏度小于 0 6dB ,饱和输出功率大于 10dBm ,噪声指数 (NF)为 7 5dB。