L-波段高速低啁啾直接調(diào)制激光器的研究.pdf

1、無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是一種目前普遍采用的寬帶光接入方案。在已制定的10G和40G PON標準中，光鏈路終端（OLT）的下行波長被設(shè)置在L波段。電吸收調(diào)制激光器（EML）由于其低啁啾和高調(diào)制速度的特性，成為下一代高速 PON中下行鏈路的常用光源器件。但是，其復(fù)雜的有源層外延生長技術(shù)導(dǎo)致了該器件的可靠性問題以及較高的制作成本。相比而言，常規(guī)的分布反饋（DFB）半導(dǎo)體激光器具有可直接調(diào)制、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠行高、低成本和低功耗等優(yōu)點。然而

2、，DFB激光器在直接調(diào)制時存在較大的寄生啁啾。此啁啾增加了輸出光譜的線寬，使得該信號在標準單模光纖（SMF）中傳輸時會產(chǎn)生更大的碼間串擾，極大的增加了色散功率代價，特別是當工作波長處在SMF色散系數(shù)較大的L波段時，這個影響將變得十分嚴重，從而阻礙了直接調(diào)制DFB激光器在10G/40G PON下行鏈路中的應(yīng)用。
　　本文的主要目的是研究如何降低基于DFB結(jié)構(gòu)的直接調(diào)制激光器的寄生啁啾，并進一步分析其在下一代高速PON中應(yīng)用的可行性。

3、
　　本論文的主要研究內(nèi)容及成果如下：
　?。?）建立了應(yīng)變多量子阱（SL-MQW）半導(dǎo)體激光器材料增益模型，并完成了數(shù)值仿真。通過與已發(fā)表文獻結(jié)果比對，驗證了分析工具的準確性和可靠性；
　?。?）分析了減小DML寄生啁啾的方法，并采用增益失諧技術(shù)為主要手段，對InAlGaAs SL-MQW有源區(qū)材料的帶隙寬度、應(yīng)變量及阱寬進行了全面優(yōu)化，完成了低啁啾DML激光器的理論設(shè)計；
　?。?）根據(jù)理論優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，實際

4、制作了 L波段 SL-MQW DML芯片。首先，我們對芯片的靜態(tài)輸出和單模特性進行了測試，包括輸出功率電流特性、邊模抑制比等，測試結(jié)果達到預(yù)期指標。之后，芯片經(jīng)過標準的無制冷封裝成TOSA器件后在10G PON系統(tǒng)構(gòu)架下進行了模塊級別的傳纖測試。結(jié)果表明信號在20 km光纖中傳輸后誤碼率滿足要求，而總功率代價未達標。最后，對測試結(jié)果進行了分析。
　?。?）對所研制的器件進行了加速老化壽命測試，以期對該器件的可靠性做進一步研究分析。