L-波段高速低啁啾直接調制激光器的研究.pdf

1、無源光網(wǎng)絡（PON）技術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）的下行波長被設置在L波段。電吸收調制激光器（EML）由于其低啁啾和高調制速度的特性，成為下一代高速 PON中下行鏈路的常用光源器件。但是，其復雜的有源層外延生長技術導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）半導體激光器具有可直接調制、結構緊湊、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，從而阻礙了直接調制DFB激光器在10G/40G PON下行鏈路中的應用。
　　本文的主要目的是研究如何降低基于DFB結構的直接調制激光器的寄生啁啾，并進一步分析其在下一代高速PON中應用的可行性。

3、
　　本論文的主要研究內容及成果如下：
　　（1）建立了應變多量子阱（SL-MQW）半導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為主要手段，對InAlGaAs SL-MQW有源區(qū)材料的帶隙寬度、應變量及阱寬進行了全面優(yōu)化，完成了低啁啾DML激光器的理論設計；
　?。?）根據(jù)理論優(yōu)化設計結果，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，測試結果達到預期指標。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)構架下進行了模塊級別的傳纖測試。結果表明信號在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。