低缺陷密度和平整表面的硅基砷化镓外延

Device-quality GaAs thin films have been grown on miscut Ge-on-Si substrates by metal-organic chemical vapor deposition. A method of two-step epitaxy of GaAs is performed to achieve a high-quality top-layer. The initial thin buffer layer at 360 ℃ is critical for the suppression of anti-phase boundaries and threading dislocations. The etch pit density ofGaAs epilayers by KOH etching could reach 2.25 × 10^5 cm^-2 and high-quality GaAs top epilayers are observed by transmission electron microscopy. The band-to-band photoluminescence property of GaAs epilayers on different substrates is also investigated and negative band shifts of several to tens of meVs are found because of tensile strains in the GaAs epilayers. To achieve a smooth surface, a polishing process is performed, followed by a second epitaxy of GaAs. The root-mean-square roughness of the GaAs surface could be less than 1 nm, which is comparable with that of homo-epitaxial GaAs. These low-defect and smooth GaAs epilayers on Si are desirable for GaAs-based devices on silicon substrates.     

A 1.65μm three-section distributed Bragg reflector （DBR） laser for CH4 gas sensors

A 1.65-μm three-section distributed Bragg reflector(DBR) laser for CH4 gas sensors is reported.The DBR laser has a wide tunable range covering the R3 and R4 methane absorption line manifolds.The wavelength tunability properties,temperature stability and laser linewidth are characterized and analyzed.Several advantages were demonstrated compared with traditional DFB lasers in harmonic detection.     

生长温度对长波长InP/AlGaInAs/InP材料LP-MOCVD生长的影响

研究不同生长温度下的ＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＩｎＰ材料ＬＰ－ＭＯＣＶＤ生长,用光致发光和Ｘ射线双晶衍射等测试手段分析了其材料特性,得到了室温脉冲激射１．３μｍＡｌＧａＩｎＡｓ有源区ＳＣＨ－ＭＱＷ结构材料,为器件制作研究打下了基础．     

用于10Gbit/s传输的对接集成DFB-LD/EA-MD光源

报道了用于10Gbit/s传输的DFB激光器和EA调制器对接集成器件的设计、制作和器件特性.工作主要集中于两个方面:提高激光器和调制器间的光学耦合;通过减小调制器电容提高调制带宽.集成器件显示出了良好的静态和高频特性:阈值电流典型值为15mA,最小值为8mA;100mA激光器偏置电流下,输出功率大于10mW;对消光比、电学回波损耗和调制带宽进行了测试,3dB带宽的测量值超过10GHz.     

1.74μm压应变InGaAs/InGaAsP量子阱分布反馈激光器

制备了1.74μm脊波导结构压应变InGaAs/InGaAsP量子阱分布反馈激光器.采用低压金属有机化合物气相沉积法生长器件材料,应用应变缓冲层防止In的分凝.未镀膜的腔长为300μm的器件阈值电流为11.5mA,100mA时最大输出功率为14mW,边模抑制比为33.5dB.     

用MOCVD在偏(100)GaAs基片上生长空间规则排列的1.3μm InAs量子点

用MOCVD技术在偏(1100)GaAs衬底上生长了发光波长在1.3μm的线状空间规则排列InAs量子点.光致发光实验表明,相对于正(100)衬底,偏(100)GaAs衬底上生长的InAs量子点具有更好的材料质量,光谱有更大的强度和更窄的线宽.为了得到发光波长为1.3μm的量子点,对比研究了不同In含量的InGaAs应力缓冲层(SBL)和应力盖层(SCL)的应力缓冲作用.结果表明,增加SCL中In含量能有效延伸量子点发光波长到1. 3μm,但是随着SBL中In的增加,发光波长变化不明显,并且材料质量明显下降.     

用于产生微波信号的分布反馈激光器与Y形波导单片集成器件的研究

设计并制作了一种在Y形波导的两个分支上集成分布反馈(distributed feedback,DFB)激光器的单片集成器件.DFB激光器的布拉格光栅一次曝光形成,具有相同的光栅周期.当注入电流分别单独加载到两段DFB激光器之上时,从Y形波导端输出光波长在1565nm附近,边模抑制比大于30dB.当大于阈值且相差大于20mA的两个电流同时加载到两段DFB激光器上时,从Y形波导端输出的光谱具有双模分布,双模频率的差值可以拍频产生微波频段的信号.通过调节两段DFB的注入电流,微波信号的频率可以在13～42GHz之间快速连续调谐.这种基于Y形波导的两段DFB并联的拍频光源比传统的双段级联DFB器件有较好的光学和电学隔离,可以作为光学拍频源的一种新的实现方法.     

单脊条形可调谐电吸收调制DFB激光器

报道了一种波长可热调谐的电吸收调制分布反馈激光器(Electroabsorptionmodulateddistributedfeedbacklaser,EML)。在激光器条形的侧面淀积一薄膜加热器,EML实现了 2 2nm的连续调谐。在调谐范围内,激光器输出功率的变化小于 3dB。采用端面有效反射率方法和耦合波理论的计算表明:采用相调制方法,可实现调谐范围达3 2nm的EML。如果热调谐与相调谐方法结合,可在较宽范围内实现波长快速调谐的EML     

用于产生微波信号的分布反馈激光器与Y形波导单片集成器件的研究

设计并制作了一种在Y形波导的两个分支上集成分布反馈(distributed feedback,DFB)激光器的单片集成器件.DFB激光器的布拉格光栅一次曝光形成,具有相同的光栅周期.当注入电流分别单独加载到两段DFB激光器之上时,从Y形波导端输出光波长在1565nm附近,边模抑制比大于30dB.当大于阈值且相差大于20mA的两个电流同时加载到两段DFB激光器上时,从Y形波导端输出的光谱具有双模分布,双模频率的差值可以拍频产生微波频段的信号.通过调节两段DFB的注入电流,微波信号的频率可以在13～42GHz之间快速连续调谐.这种基于Y形波导的两段DFB并联的拍频光源比传统的双段级联DFB器件有较好的光学和电学隔离,可以作为光学拍频源的一种新的实现方法.     

低阈值1.5μm平面掩埋脊型(PBR)分布反馈激光器

采用质子轰击的PBR 结构,研制了室温阈电流小于15mA,高稳定单纵模输出的1.5μmDFB激光器.为今后研制长寿命无致冷1.5μmDFB激光器组合件奠定了基础,在大温度范围(-40-+60℃)和大工作电流范围(1.2-3I_(th)内可稳定单纵模工作,边模抑制比(SMSR)可达30dB以上.静态线宽一般为30-40MHz,最窄可低于20MHz.器件经50℃恒功加速老化实验,外推20℃连续工作时间已超过3000小时无显著退化迹象.本器件已首次在国内做为信号源成功地用在140Mb/S相干光通信系统上.