(1)QW激光器
[pUw(KV2m {2vk< 隨著金屬有機(jī)物化學(xué)汽相淀積(MOCVD)技術(shù)的逐漸成熟和完善,QW激光器很快從實(shí)驗(yàn)室研制進(jìn)入商用化。QW器件是指采用QW材料作為有源區(qū)的
光電子器件,材料生長(zhǎng)一般是采用MOCVD外延技術(shù)。這種器件的特點(diǎn)就在于它的QW有源區(qū)具有準(zhǔn)二維特性和量子尺寸效應(yīng)。QW激光器與體材料
激光器相比,具有閾值電流小、量子效率高、振蕩頻率高的特點(diǎn),并可直接在較高的溫度下工作。
!lKO|Y ]{{A/ j\ (2)應(yīng)變QW激光器
&W-L`aFd0 "fdgBso 為了進(jìn)一步改善QW激光器的性能,人們又在QW中引入應(yīng)變和補(bǔ)償應(yīng)變,出現(xiàn)了應(yīng)變QW激光器和補(bǔ)償應(yīng)變QW激光器。應(yīng)變的引入減小了空穴的有限質(zhì)量,進(jìn)一步減小了價(jià)帶間的躍遷,從而使QW激光器的閾值電流顯著降低,量子效率和振蕩頻率再次提高,并且由于價(jià)帶間躍遷的減小和俄歇復(fù)合的降低而進(jìn)一步改善了溫度特性,實(shí)現(xiàn)了
激光器無(wú)致冷工作。在阱和壘中分別引入不同應(yīng)變(張應(yīng)變/壓應(yīng)變)實(shí)現(xiàn)應(yīng)變補(bǔ)償,不僅能改善材料質(zhì)量,從而提高激光器的壽命,而且可利用壓應(yīng)變對(duì)應(yīng)于TE模式、張應(yīng)變主要對(duì)應(yīng)于TM模式的特性,制作與偏振無(wú)關(guān)的
半導(dǎo)體激光放大器。
pzbR.L}'D ;o8C(5xE| 引人矚目的是,GaSb基銻化物材料的研究多年來(lái)倍受重視,因其波長(zhǎng)覆蓋范圍寬,可從1.7 m延展到4.5 m,但材料生長(zhǎng)和器件制作比較困難,1990年以前器件性能指標(biāo)較低。經(jīng)過(guò)近十年的努力,目前MBE生長(zhǎng)GaSb基銻化物應(yīng)變量子阱激光器已在1.9 2.6 m波段先后獲得室溫連續(xù)大功率工作的突破。
S(.AE@U {UX?z?0T (3)我國(guó)QW激光器的進(jìn)展
O%H_._#N` `utv@9 _z 我國(guó)從1993年年底開(kāi)始利用AIX200型低壓MOCVD系統(tǒng)進(jìn)行QW器件的開(kāi)發(fā),現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出幾十種InGaAsP系列、AlGaInAs系列材料和兩種系列的應(yīng)變QW材料,QW器件的開(kāi)發(fā)也取得豐碩的成果,完成了多項(xiàng)"863"項(xiàng)目,已形成產(chǎn)品的主要有如下器件:
#:s*)(Qn q&Y'zyHLP (1)普通1.3 m QW激光器,國(guó)內(nèi)首批實(shí)用化的QW激光器產(chǎn)品,1995年開(kāi)始大量使用于移動(dòng)通信
光纖傳輸直放站。
klxVsx%I{G mTz %;+|L (2)應(yīng)變QW DFB激光器系列產(chǎn)品,波長(zhǎng)覆蓋1.5~1.57 m,1996年底批量生產(chǎn)并正式投放市場(chǎng),主要作為2.5Gb/s SDH系統(tǒng)和WDM系統(tǒng)發(fā)射和信道監(jiān)控
光源。
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) P9p:x6 (3)大功率高線性1.3 m應(yīng)變QW DFB激光器,1997年小批量使用于CATV光發(fā)射機(jī)。
+D[|L1{xb B]L5K~d 正在開(kāi)發(fā)的器件有:
<`i"5`J Ve*NM|jg (1)1.3 m、1.55 m AlGaInAs高溫?zé)o致冷應(yīng)變QW激光器,"863"項(xiàng)目。
t.$3?"60~ n1m[7s.[& (2)1.3 m、1.55 m補(bǔ)償應(yīng)變InGaAsP QW半導(dǎo)體激光放大器,"863"項(xiàng)目。
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?# S<rdPS*P (3)2.5 Gb/s用的QW DFB激光器與電吸收型調(diào)制器的單片光集成器件。
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lCM QW激光器是發(fā)展高速光纖通信系統(tǒng)國(guó)家急需的關(guān)鍵器件。由于此項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破,大大推動(dòng)了我國(guó)光纖通信技術(shù)的發(fā)展。
&PVos|G GR@!mf 分布反饋(DFB)激光器
^hzlR[ FRd!UqMXY DFB 激
光譜線寬度要小于 0.04 nm,而且 DFB 激光波長(zhǎng)隨溫度的漂移相對(duì)較小,并具有高的邊模抑制比。這些特性使得 DFB 激光器非常適合密集波分復(fù)用 (DWDM) 的通信應(yīng)用。
T6h-E^Z '9c`[^ (1)增益耦合DFB激光器
X1&Ug^ _*7h1[,{f 增益耦合DFB激光器由于它的發(fā)射模落在中心的基模上,從物理上保證了它必然是單縱模的動(dòng)作,單縱模成品率很高,比常用的折射率耦合DFB制作工藝難度小,成本也比較低,同時(shí)它還具有其他的優(yōu)點(diǎn),如對(duì)背反射光的抑制等。最成熟的器件材料系,首推InGaAsP/InP MQW材料。
.<`i!Ls 3XF.$=@ (2)電吸收調(diào)制DFB激光器(EML):
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