InGaAs/InAlAs多量子阱电吸收光调制器

用国产ＭＢＥ设备生长出与ＩｎＰ衬底晶格匹配的ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多量子阱材料，并对材料的量子限制Ｓｔａｒｋ效应及其与光偏振方向有关的各向异性电吸收特性进行研究．用该种材料制作的脊波导结构电吸收调制器在２．４Ｖ驱动电压下实现了２０ｄＢ以上消光比，光３ｄＢ带宽达３ＧＨｚ     

基于高速EAM集成光源的微波光纤传输链路

基于AlGaInAs多量子阱高速电吸收调制器(EAM)集成光源,构建了微波光纤传输链路,并研究了掺铒光纤放大器(EDFA)对其链路特性的影响,实现了40GHz频段97.4dB.Hz2/3的无失真动态范围。     

多量子阱光开关器件的激子吸收及光调制特性

我们分析了 Ga As/Al Ga As半导体多量子阱 (MQW)光开关器件的室温激子吸收行为及光调制特性 ,优化设计了多量子阱结构 ,研制出常通型和常关型两种类型光开关器件 ,并对器件的光调制特性进行了测量与研究。实验得出的结论与理论计算相符合 ,常通型器件对比度约为 10∶ 1;常关型器件对比度约为 4∶ 1。     

一种40 Gbit/s光纤通信系统中的动态色度色散补偿技术

提出了一种用于40 Gbit/s单信道光纤通信系统的动态色度色散(CD)补偿方法.该方法通过检测线路中的色散值,以此作为反馈信号控制动态可调节色散补偿器(TCDC)实现系统的动态CD补偿.TCDC主要由2×2光开关、色散补偿光纤(DCF)和掺铒光纤放大器(EDFA)组成.设计中,增加光开关的数量可以提高色散补偿器件的补偿范围和精度;通过探测传输光信号某一频率(12 GHz)周围窄带范围内的电功率值可实现线路中CD的即时检测.系统的理论补偿量最大可达124 ps/nm.     

GaAs/AlGaAs多量子阱空间光调制器入射角度特性研究

研究了GaAs/AlGaAs多量子阱(MQW)空间光调制器(SLM)在不同入射角度下的调制特性。对腔模位置与入射角度的关系进行了理论计算和实验验证,两者具有较好的一致性。当入射角在0°～75°之间变化时,腔模从871nm变化至845nm,可调节范围达26nm。当入射光从垂直入射变化为约45°入射时,SLM对比度从(CR)3.8提高到16.3,调制电压从9.5V下降至6.5V。理论分析和实验结果表明,入射角度调节能够有效提高GaAs/AlGaAs MQW SLM调制性能。     

光突发交换网络中突发模式发射机设计

分析了光突发交换(OBS)网络中突发模式光发射的关键技术,提出了采用外调制技术实现突发模式光发射机的设计方案.其核心部件是多量子阱电吸收调制器(MQW-EAM),并对其驱动电路和整体电路进行了仿真,论证了实现突发模式光发射机的调制方式及其主要技术指标.     

电吸收调制器和DFB激光器一种改进的双有源层堆积集成方法

提出了一种改进型的双有源层堆积方法制作单片集成电吸收调制的 DFB激光器 ,报道了器件的制作过程和主要性能 ,初步结果为 :阈值电流 38m A ,激光器在 10 0 m A下出光功率 4 .5 m W左右 ,调制器消光比约 9d B(从+0 .5 V到 - 3.0 V) .对比此前国外报道的具有常规双量子阱堆层结构的器件结果 (出光功率仅 1.5 m W) ,我们制作的器件的出光功率有了明显的提高 .     

基于紫外光刻的双轴张应变Ge/SiGe多量子阱电吸收调制器北大核心CSCD

采用紫外光刻工艺(ultraviolet lithography technique,UVL),在互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)兼容的硅基平台上制作了基于悬空微桥结构在Ge/SiGe多量子阱材料中引入双轴张应变的低偏振相关电吸收调制器。利用拉曼光谱测试了器件引入双轴张应变的大小,并对器件在横电(transverse electric,TE)偏振和横磁(transverse magnetic,TM)偏振下的光电流响应、调制消光比和高频响应等性能进行了测试。器件的低偏振相关消光比在0 V/4 V工作电压下可达5.8 dB,3 dB调制带宽在4 V反向偏置电压时为8.3 GHz。与电子束光刻工艺(electron beam lithography technique,EBL)相比,采用UVL制作的器件在调制消光比、高频响应带宽等性能上略差一点,但具有曝光时间短、成本低和可大批量生产等优势,应用前景广阔。     

Cu溅射诱导增强量子阱混杂实验研究

在InP基异质结InGaAsP多量子阱(MQW)结构上溅射Cu/SiO2复合层,开展了量子阱混杂(QWI)材料的实验研究。经快速退火(RTA),实现了比常规无杂质空位扩散(IFVD)方法更大的带隙波长蓝移量。在750℃、200s的退火条件下,获得最大172nm的波长蓝移;通过改变退火条件,可实现不同程度的蓝移,满足光子集成技术中不同器件对带隙波长的需求。为了验证其用于光子集成领域的可行性,利用混杂技术分别制备了宽条激光器和单片集成电吸收调制激光器(EML)。在675℃退火温度,80s、120s和200s的退火时间下分别实现了61、81和98nm的波长蓝移;并且,相应的宽条激光器的电激射光(EL)谱偏调量与其材料的光致荧光(PL)谱偏调量基本一致。在675℃、120s退火条件下,制备的EML集成器件中,电吸收调制器(EAM)和分布反馈(DFB)激光器区的蓝移量分别83nm和23.7nm,相对带隙差为59.3nm。EML集成器件在激光器注入电流为100mA、调制器零偏压时出光功率达到9.6mW;EAM施加-5V反向偏压时静态消光比达16.4dB。     

基于磷化铟材料的高速光纤声光调制器

该文介绍了一种基于磷化铟(InP)材料制作的高速光纤声光调制器,分析了高速光纤声光调制器设计原理。通过仿真得到高速光纤声光调制器的设计参数,并制作了光波长为1 550 nm的300 MHz光纤声光调制器。测试结果表明,该光纤声光调制器的插入损耗为2.8 dB,消光比为49 dB,光脉冲上升时间为6.34 ns。     

表面发射光子晶体DFB激光器

光子晶体（PC）具有周期性折射率变化，并具有实现新型光器件的极大潜力，正受到广泛关注。本文介绍了PC基本原理与特性，并介绍了表面发射（SE）光子晶体分布反馈（DFB）半导体激光器的结构、最佳化设计、制作工艺和输出特性。     

蜂巢晶格光子晶体带隙特性研究

为了得到蜂巢晶格光子晶体带隙特性,本文基于电磁传播规律的时域有限差分法,数值模拟得到不同半导体材料构成蜂巢晶格二维光子晶体对应的第一带隙宽度,结果显示随着介电常数的增加,模拟得到第一带隙上下边界频率向低频方向移动,带隙宽度逐渐增加,对于高介电常数的PbS、PbSe和PbTe构成蜂巢晶格二维光子晶体情况反之。研究结论为不同材料构成光子晶体材料的特性提供依据。     

光子晶体光纤的应用和进展

光子晶体光纤(PCF)和普通光纤相比，具有宽带单模特性、超大数值孔径、独特的色散性和超连续光谱等特性。介绍了PCF的原理，讨论了PCF的各个特性以及相应的应用和研究进展。     

Environmentally Stable Mode-Locked Fiber Laser With Dispersion Compensation by Index-Guided Photonic Crystal Fiber

We exploit the anomalous dispersion generated by an index-guided photonic crystal fiber (PCF) for dispersion compensation in an ytterbium fiber laser passively mode-locked with a semiconductor saturable absorber. A PCF, reasonably compatible with standard fiber, and a Faraday rotator in the cavity allow for robust all-fiber subpicosecond operation at 1 m, insensitive to environmental disturbance.     

光子晶体光纤色散调控方法的研究

文章采用全矢量有效折射法深入分析了光子晶体光纤结构参数及比例系数对波导色散、总色散的作用,总结了光子晶体光纤色散特性的调整方法,探索出特定色散特性光子晶体光纤的设计方法,并且设计了在800 nm处具有近零平坦色散的光子晶体光纤,该光纤对于研究飞秒激光的传输特性和应用具有一定的价值.     

色散平坦光子晶体光纤中实现光波变换的研究

基于四波混频(FWM)效应,在色散平坦光于品体光纤(PCF)中实现了全光波长变换.采用长度为30 m、具有小的反常色散值的高非线性色散平坦PCF对10 Gbit/s的信号进行了波长变换,当平均泵浦功率为26dBm时,在20 nm转换带宽内得到了-19.5 dB的转换效率;用具有小的正常色散值的高非线性色散平坦PCF替代原光纤,进行了实验与理论比较.研究结果表明:利用两种不同的光纤得到了儿乎相同的转换效率和转换带宽.     

利用转移矩阵法和频域块迭代法分析点缺陷二维光子晶体

本文介绍了广泛用于分析光子晶体的两种方法；转移矩阵法和频域块迭代法。运用这两种方法，我们研究了一个5行5列在空气中呈正方排列的二维介质柱晶体，改变中心介质柱的半律和介电常数，分别得到各自对应不同的透射和色散关系曲线，对于同一参数结构的光子晶体，不同算法得到的带隙和缺陷态频率是一致的。同时根据透射和色散曲线所体现出来的晶体特性，我们分析了将光子晶体用作激光谐振腔以提高Q值的机理。     

宽带色散平坦光子晶体光纤的优化设计与特性分析

设计了一种第一层为椭圆空气孔缺陷的宽带色散平坦光子晶体光纤,借助全矢量有限元法对这种结构的光子晶体光纤的色散特性、模场面积、双折射和限制损耗特性进行了数值模拟.结果表明改进的光子晶体光纤的色散曲线可以在很宽的波长范围内保持色散平坦并具有较低的色散值,其模场面积较未改进光子晶体光纤的模场面积要大,光纤的限制损耗变小且双折射也相当小.主要分析了这种光纤的结构参数的优化后,光纤的色散特性、有效模面积、双折射以及限制损耗特性的变化规律,最终设计了在1 200～1 800 nm波长范围内超平坦色散的光子晶体光纤.     

Grating-assisted coupling of light between semiconductor and glasswaveguides

Floquet-Bloch theory is used to calculate the electromagnetic fields in a leaky-mode grating-assisted directional coupler (LM-GADC) fabricated with semiconductor and glass materials. One waveguide is made from semiconductor materials (refractive index ≈3.2) while the second is made from glass (refractive index ≈1.45). The coupling of light between the two waveguides is assisted by a grating fabricated at the interface of the glass and semiconductor materials. Unlike typical GADC structures where power is exchanged between two waveguides using bound modes, this semiconductor/glass combination couples power between two waveguides using a bound mode (confined to the semiconductor) and a leaky mode (associated with the glass). The characteristics of the LM-GADC are discussed. Such LM-GADC couplers are expected to have numerous applications in areas such as laser-fiber coupling, photonic integrated circuits, and on-chip optical clock distribution. Analyses indicate that simple LM-GADC's can couple over 40% of the optical power from one waveguide to another in distances less than 1.25 mm     

Application of Photonic Crystals in Semiconductor Lasers

Photonic crystals(PCs) have attracted much considerable research attention in the past two decades. They are artificially fabricated periodic dielectric structures. The periodic dielectric structures have photonic band gap(PBG) and are referred to as photonic band gap materials. This paper mainly introduces one-dimensional (1-D) and 2D PCs applied in the semiconductor lasers.