24、半导体光放大器中的非线性效应及光反射调制光谱模拟分析

半导体光放大器中的非线性效应及光反射调制光谱模拟分析

1. 引言

波长分割复用(WDM)技术是现代光纤通信系统中至关重要的技术之一,而波长转换器对于充分利用光纤带宽起着关键作用。半导体光放大器(SOA)中的四波混频(FWM)效应是实现这一功能的有力候选方案。同时,光反射(PR)光谱是一种用于检测半导体表面和界面特性的灵敏光学方法。接下来,我们将分别探讨SOA中FWM效应的实验研究以及GaAs的光反射调制光谱模拟与分析。

2. 半导体光放大器(SOA)与分布反馈(DFB)激光模块制备

2.1 SOA模块制备

  • 芯片选择 :采用在柏林海因里希 - 赫兹研究所(HHI)设计制造的1mm斜角(倾斜)1550nm InGaAsP/InP SOA芯片。这种芯片具有掩埋异质结结构和0.15%的拉伸应变层,以尽量减小偏振相关性。
  • 防反射设计 :SOA设计为与晶轴成7°夹角(即斜角),并采用TiO₂/SiO₂双层抗反射(AR)涂层,通过射频溅射并原位控制反射光谱,使端面反射系数低于10⁻⁴。
  • 组装过程 :在越南科学院材料科学研究所(VAST)进行SOA模块组装。将SOA芯片焊接在镀金金刚石散热片上,再将散热片焊接在与珀尔帖冷却器相连的铜板上。部分情况下,使用导电环氧树脂EPO - TEK H20E将SOA芯片连接到镀金铜散热片上,并通过超声焊接制作25μm金线的电触点。同时,在铜板上安装热传感器以控制SOA温度。
  • 光纤耦合 :为实现9/1
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