1550nm分布反饋激光器的模擬及制作均勻光柵的研究.pdf

1、近年來，隨著光纖通信的迅猛發(fā)展，窄線寬、高邊模抑制比的半導(dǎo)體激光器成為高速、長距離光通信和相干通信的重要器件，動(dòng)態(tài)單模分布反饋激光器(DFB-LD)則成為首選光源。對(duì)于分布反饋激光器來說，器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料的外延生長是整個(gè)激光器器件制作的基礎(chǔ)，對(duì)器件的光學(xué)和電學(xué)性能有著重要的影響。中國電子科技集團(tuán)第十三研究所光電專業(yè)部在量子阱激光器的研究中獲得過大量的研究成果，有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此，保證了對(duì)分布反饋激光器研究的理論及實(shí)驗(yàn)條件。

2、 理論方面，本文發(fā)展了單模工作的分布反饋激光器的非線性模型，在考慮縱模的空間燒孔效應(yīng)的前提下，用傳輸矩陣與牛頓法相結(jié)合的方法數(shù)值模擬了1550nmInGaAsP/InP多量子阱的均勻光柵的分布反饋激光器和λ/4相移的分布反饋激光器。對(duì)相同材料結(jié)構(gòu)的兩種激光器進(jìn)行了對(duì)比，λ/4相移的分布反饋激光器具有高的邊模抑制比，可以有效分析空間燒孔效應(yīng)對(duì)激光器的影響，從而優(yōu)化對(duì)分布反饋激光器的外延生長及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 實(shí)驗(yàn)方面，用電子束光刻和

3、濕法腐蝕制作了均勻的亞微米光柵，優(yōu)化工藝后，獲得了高質(zhì)量的光柵。研究了幾種腐蝕液對(duì)半導(dǎo)體激光器外延材料中InP的腐蝕過程，其中HBr：HNO3：H2O這種腐蝕液比較適合，用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)其腐蝕情況進(jìn)行了分析，并給出了利用這種腐蝕液對(duì)電子束曝光的襯底片InP的SEM圖像。通過調(diào)節(jié)腐蝕液HBr：HNO3：H2O的體積比(從1：1：10到1：1：30)找到了對(duì)InP的腐蝕的合適腐蝕條件(室溫23℃)以及最佳配比(1：1：30)。利