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9/125单模光纤与S