用于下一代以太網的可調諧半導體激光器研究.pdf

1、以太網以其低成本、高可靠性和安裝維護簡易等優(yōu)點成為普遍采用的網絡技術，隨著用戶對數(shù)據傳輸和接入帶寬的需求越來越大，以太網逐漸經歷了標準以太網、快速以太網、千兆以太網等各個階段。以太網在電信化和數(shù)據中心的應用，更是推動了40 Gb/s和100Gb/s下一代以太網的快速商用?？墒?，當前已有的下一代以太網光發(fā)射機大多基于分布反饋激光器設計，復雜的工藝和昂貴的成本制約著其大規(guī)模應用。V型耦合腔可調諧半導體激光器不僅能夠很好地解決這個問題，而且能

2、夠滿足未來面臨更大帶寬需求時系統(tǒng)升級，動態(tài)組網的需要。本文主要研究用于下一代以太網的V型耦合腔可調諧激光器。
　　首先，我們介紹了V型耦合腔可調諧激光器的基本結構和工作原理，并將該結構運用于1310nm波段可調諧激光器的設計中，針對該波段改用AlGaInAs材料量子阱結構作為有源層，以提升溫度穩(wěn)定性，并重新設計了層狀結構和波導結構。諧振腔參數(shù)也進行了優(yōu)化，以獲得較大的波長調諧范圍和較高的邊模抑制比，并在半波耦合器的設計中，加入兩個

3、延展區(qū)域用于優(yōu)化附加損耗。
　　接著，我們按照設計制作了實際器件，分析了波導內切和AlGaInAs材料量子阱側向刻蝕現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，并進行了改進，成功制作出性能優(yōu)異的1310nm波段V型耦合腔可調諧激光器。通過單電極電流熱調諧，實現(xiàn)了22個100 GHz信道間隔的連續(xù)波長切換，邊模抑制比超過30 dB。
　　最后，我們設計了滿足100GBASE-LR4規(guī)范的V型耦合腔可調諧激光器，并利用時域行波模型仿真了其靜態(tài)和動態(tài)特性。通