SDH光接收模块及其接口电路的调整板设计

ＳＤＨ光接收模块具有高速高增益的特点，电路板设计的好坏是模块的性能指标能滞实现的关键环节之一。为此，本文结合光接收模块的制作，从多个方面对高速板设计技术进行了详细的分析。并在充分运用高速板设计方法的基础上研制出高灵敏度小型化ＳＤＨ光接收模块。     

量子阱材料折射率低偏振相关性研究

分析了阱宽、垒高和应变对量子阱材料TE模和TM模折射率的影响,并剖析了其中的物理机理.研究表明:对于量子限制效应带来的量子阱折射率偏振相关性,阱宽越小或垒高越高,折射率偏振相关性越大.压应变增大时,折射率偏振相关性增大,张应变可以克服量子限制效应带来的折射率偏振影响.对于不同阱宽和垒高的量子阱,均存在合适的张应变量使折射率偏振相关性最小,且阱宽越小或垒高越高所需的张应变量越大.根据以上分析,提出量子阱材料折射率低偏振相关设计方法,并据此设计出C波段(1 530～1 565 nm)内折射率低偏振相关(小于0.03)的量子阱材料In0.49Ga0.51As/In0.77Ga0.23As0.5P0.5.研究结果有助于优化设计光网络中关键器件.     

集成双波导半导体光放大器小信号放大纵向特性

为了研究集成双波导半导体光放大器(ITG-SOA)小信号放大纵向特性,运用ITG-SOA静态分析模型进行了分析。结果表明,小信号放大时,ITG-SOA有源和无源波导间能够实现周期性光功率转移和完全的功率交换;与半导体光放大器中载流子浓度沿纵向单调下降明显不同,ITG-SOA有源波导中的载流子浓度沿纵向周期性摆动,且摆动幅度沿纵向逐渐加大;有源波导归一化层厚度、有效折射率和纵向传播常数等特性参量亦呈现出特有的纵向分布。这一结果对于深刻理解ITG-SOA小信号放大时的工作机理是有帮助的。     

基于半导体光放大器交叉偏振调制的波长转换分析

对半导体光放大器(SOA)中光偏振态发生改变的原因和交叉偏振调制型波长转换进行了探讨和分析.如果SOA具有偏振不灵敏增益,则波长转换效果与泵浦光的偏振态无关,而只与探测光的偏振态有关,而且当入射探测光的偏振与TE模振动方向成45°夹角时,交叉偏振调制的效果最明显.为了使转换效果更好,宜采用反相波长转换,SOA的自发辐射耦合因子β应该很小.     

兼顾量子阱材料增益与折射率变化的研究

对比分析了量子阱材料增益谱及其折射率变化谱随阱宽、应变和载流子浓度的变化特性,在此基础上以两谱线3dB谱宽交叠区面积为度量,分析了各因素对兼顾材料增益与折射率变化的影响,并剖析了其中的物理机理。研究表明,两谱线3dB谱宽交叠区面积随阱宽的变化过程中存在一个极大值;引入压应变有利于增大交叠区面积;交叠区面积随载流子浓度单调增加的过程中存在一个转折点,在转折点之前增加迅速,在转折点之后增加放缓。基于以上影响规律,选取适当的阱宽与压应变量,在载流子浓度为3.0×10^(24) m^(-3)时,设计出的In0.583Ga0.417As/In0.817Ga0.183As0.4P0.6量子阱在C波段内可恰当地兼顾增益与折射率变化,两谱线3dB谱宽交叠区面积为3.7×10~4 nm/cm。     

SDH光接收模块及其接口电路的高速板设计

SDH光接收模块具有高速高增益的特点,电路板设计的好坏是模块的性能指标能否实现的关键环节之一。为此,本文结合光接收模块的制作,从多个方面对高速板设计技术进行了详细的分析。并在充分运用高速板设计方法的基础上研制出高灵敏度小型化SDH光接收模块。     

多量子阱有效折射率偏振相关性研究

分析了多量子阱材料各参数对其TE模和TM模有效折射率的影响。结果表明:阱数增多,多量子阱有效折射率降低,当量子阱数目大于3时,其有效折射率的变化不明显。垒厚增加,有效折射率略有降低。存在合适的张应变量使TE模和TM模有效折射率峰值波长接近的同时,折射率差值整体最小,偏振相关性最小。据此提出多量子阱材料有效折射率低偏振相关设计方法,并设计出C波段内(1530~1565 nm)折射率低偏振相关的InGaAs/InGaAsP多量子阱材料。研究结果有助于设计实用化的有效折射率低偏振相关量子阱材料。     

载流子导引的折射率变化偏振相关性研究

分析了载流子浓度、张应变量大小、量子阱阱宽和量子阱垒区材料组分对量子阱结构TE模和TM模折射率变化的影响.综合调配以上参数得到1530—1570 nm波长范围内同时具有大的折射率变化量(10^-2量级)和折射率变化低偏振相关(10^-4量级)的量子阱结构.研究表明,不同的调配参数组合可以得到同一波长范围内基本一致的折射率变化谱.     

集成双波导半导体光放大器光开关实现波长转换的理论研究

建立了基于集成双波导半导体光放大器的光开关(ITG-SOA-Switch)的理论分析模型.与半导体光放大器(SOA)的特性相比较表明，由于ITG-SOA-Switch合并了多种物理效应，故其静态增益饱和曲线在饱和功率点附近具有大幅度陡峭下降的独特性质.理论分析和10 Gbit/s波长转换模拟结果显示，恰当地选择输入抽运光的功率范围，ITG-SOA-Switch波长转换器输出转换光的消光比特性较之输入抽运光会有显著的改善. 关键词： 波长转换 半导体光放大器 集成双波导半导体光放大器 光开关