基于深刻蝕槽的InP多段耦合腔激光器的研究.pdf

1、波分復(fù)用技術(shù)是提升現(xiàn)代光傳輸效率的一個重要手段，該技術(shù)的思想是將多個波長的光信號通過一路光纖進行傳播，一次提高光纖傳輸?shù)男?，因此光源是該技術(shù)中非常關(guān)鍵的部分。目前市場上所使用的固定波長光源主要是DFB激光器，波長可調(diào)諧激光器主要是DFB激光器陣列或者DBR激光器，這些現(xiàn)行技術(shù)的主要問題是都用到了二次外延、光柵等結(jié)構(gòu)，對于制造工藝要求較高，而且大部分現(xiàn)行的波長可調(diào)諧激光器方案都無法實現(xiàn)單電極調(diào)諧波長，控制電路非常復(fù)雜，這些因素都會提高生

2、產(chǎn)成本。
　　 針對這一問題我們提出深刻蝕槽耦合腔激光器的設(shè)計，該結(jié)構(gòu)利用深刻蝕槽將多個FP腔耦合，利用游標(biāo)效應(yīng)實現(xiàn)單模輸出以及波長調(diào)諧的效果。這一設(shè)計無需二次外延，依靠普通的半導(dǎo)體制造工藝就可以實現(xiàn)，可以大大降低制造成本。
　　 本文首先對深刻蝕槽耦合腔激光所涉及到的各個制造工藝步驟進行了優(yōu)化，特別是對其中的干法刻蝕環(huán)節(jié)進行了細致的研究，包括刻蝕中的各種效應(yīng)、把不同氣體配方的選擇與影響以及各種掩?？涛g效果的對比，并針對

3、深刻蝕槽結(jié)構(gòu)的刻蝕配方進行了討論和優(yōu)化。
　　 我們對于深刻蝕槽耦合腔激光器的原理、設(shè)計和各個參數(shù)對于性能的影響進行了討論，分別制造了固定波長和波長可調(diào)諧兩種激光器，并對于其中關(guān)鍵的深刻蝕槽結(jié)構(gòu)進行了詳細的研究，證明這一結(jié)構(gòu)對于腔內(nèi)引入的損耗較小并且能夠為腔內(nèi)提供較大的反饋。固定波長深刻蝕槽耦合腔激光器顯示了非常好的單模性能，并在線寬方面具有非常突出的優(yōu)勢（達到78kHz，是目前同類型半導(dǎo)體激光器中線寬最窄的報道結(jié)果），利用這一

4、結(jié)構(gòu)我們還展示了一個8X100GHz激光器陣列芯片。波長可調(diào)諧深刻蝕槽耦合腔激光器顯示了非常好的調(diào)諧性能，通過載流子注入效應(yīng)，我們可以實現(xiàn)單電極控制調(diào)諧得到所有的9個連續(xù)的100GHz的光通信信道，所有信道的邊模抑制比都大于30dB，并且各信道輸出功率均一，功率差小于1.6dB。
　　 最后我們討論了深刻蝕槽耦合腔激光器的未來研究方向，我們相信這個激光器設(shè)計可以滿足未來光通信的要求，作為波分復(fù)用以及相干通信方面的光源選擇方案之一