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半导体光放大器及测试研究

冯志伟  
【摘要】: 随着宽带传输和宽带接入以及全光网的组建和发展,大带宽偏振不灵敏半导体光放大器(semiconductor optical amplifier, SOA)由于其易于与其它器件集成,体积小,具有快的动态增益响应,非线性好,饱和输出大,可实现无损操作等特点,在光通信网络中,成为光纤通信发展,全光网组建以及WDM、TDM技术成熟的关键部件之一,其中偏振不灵敏和大的3dB带宽是性能优良SOA的重要指标,也是制备的技术难点。本论文主要工作包括两个方面: 第一方面的工作是高性能半导体光放大器的研制,其主要内容包括如下: 1.与中科院半导体所张瑞英博士等人一起,首次在国际上提出了用渐变应变结构作为半导体光放大器的有源区的研制工作。参与论证了应变体材料的增益、渐变应变有源区的半导体光放大器的偏振不灵敏结构分析及其优势。 2.与张瑞英博士一起,首次利用该种有源区结构制备出偏振不灵敏半导体光放大器,并在0-200mA注入电流范围内获得>33nm的3dB带宽,在不同信号波长,不同信号功率0-200mA的注入电流范围内,偏振相关损耗均《0.9dB,在耦合差损为7dB/facet的条件下,最大fiber-to-fiher增益达10dB,无损操作电流为50-70mA,消光比达50dB以上,而噪声指数则低于8dB,最小可达4.6dB。 第二方面的工作是SOA的测试工作,其主要内容包括如下: 1.设计并搭建了一套SOA静态测试系统,可以用于双端耦合有源、无源器件的静态性能、偏振等特性的测量。 2.利用上述测试系统完成了对这种新型大宽带偏振不灵敏半导体光放大器的各项特性的测试工作并对测试结果进行了分析。


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