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二极管种类大介绍
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.12.09
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二极管种类大介绍F-P(法布里-珀罗)腔LD已成为常规产品,向高可靠低价化方向发展。DFB-LD的激射波长主要由器件内部制激光二极管备的微小…
二极管种类大介绍
F-P(法布里-珀罗)腔LD已成为常规产品,向高可靠低价化方向发展。DFB-LD的激射波长主要由器件内部制
激光二极管
备的微小折射光栅周期决定,依赖沿整个有源层等间隔分布反射的皱褶波纹状结构光栅进行工作。DFB-LD两边为不同材料或不同组分的半导体晶层,一般制作在量子阱QW有源层附近的光波导区。这种波纹状结构使光波导区的折射率呈周期性分布,其作用就像一个谐振控,波长选择机构是光栅。利用QW材料尺寸效应和DFB光栅的选模作用,所激射出的光的谱线很宽,在高速率调制下可动态单纵模输出。内置调制器的DFB-LD满足光发射机小型、低功耗的要求。
DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素组成的三元化合物、四元化合物,在1550nm波段内,最成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研发日趋成熟,国际上仅少数几家厂商可提供商用产品。优化器件结构,有源区为应变超晶格QW。有源区周边一般为双沟掩埋或脊型波导结构。有源区附近的光波导区为DFB光栅,采用一些特殊的设计,如:波纹坡度可调分布耦合、复耦合、吸收耦合、增益耦合、复合非连续相移等结构,提高器件性能。生产技术中,金属有机化学汽相淀积MOCVD和光栅的刻蚀是其关键工艺。MOCVD可精确控制外延生长层的组分、掺杂浓度、薄到几个原子层的厚度,生长效率高,适合大批量制作,反应离子束刻蚀能保证光栅几何图形的均匀性,电子束产生相位掩膜刻蚀可一步完成阵列光栅的制作。1550nmDFB-LD开始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光传输系统设备,对波长的选择使DFB-LD在大容量、长距离光纤通信中成为主要光源。
同一芯片上集成多波长DFB-LD与外腔电吸收调制器的单芯片光源也在发展中。研制成功的电吸收调制器集成光源,采用有源层与调制器吸收层共用多QW结构。调制器的作用如同一个高速开关,把LD输出变换成二进制的0和1。在一块芯片上形成40种不同的折射光栅,波长1530--1590nm的40路调制器集成光源,信道间隔为200GHz。其开发目标是集成100个发射波长的LD阵列,以进行9.5THz超大容量的通信。

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