设计和研究与被动波导共同集成的低极化应变屏障量子井SOA与被动波导
Optics express
|August 13, 2025
概括
我们开发了一种新的半导体光学放大器 (SOA) 层堆,用于极化不敏感 (PI) 性能. 这种新的设计增强了TM模式的增益,实现了高增益和适合联合集成的宽带操作.
科学领域:
- 光子学和光电学和光电子学.
- 半导体设备物理 半导体设备物理
背景情况:
- 半导体光学放大器 (SOA) 对于光通信系统至关重要.
- 在SOA中实现极化不敏感 (PI) 操作对于可靠的信号放大至关重要.
- 现有的SOA设计往往会与极化依赖增益 (PDG) 斗争.
研究的目的:
- 为极化不敏感 (PI) 多量子井 (MQW) SOA 提出和演示一种新的层堆.
- 为了提高PI性能,增强TM模式的增益.
- 为了确保与集成光子电路的被动波导兼容.
主要方法:
- 在MQW结构中使用了三元InGaAs/InGaAs活性层,并设置了抗拉力阻隔屏障.
- 设计了层堆来增强TM模式的收益.
- 研究波导宽度对输出和功率的影响.
主要成果:
- 实现了高增益 (30 dB) 和宽带操作 (100 nm).
- 在C频段中显示的偏振依赖增益 (PDG) 低,为1-3,5dB.
- 通过将波导从1μm扩大到3μm,将输出和功率从6 dBm提高到12 dBm.
- 提交了SOA的制造耐受性分析.
结论:
- 拟议的三元InGaAs/InGaAs层堆带有拉力阻抗屏障,可以有效地实现MQW SOA中极化不敏感的操作.
- 该设计与被动波导兼容,可实现被动-主动协同集成.
- 证明的性能指标 (高增益,宽带,低PDG) 使这些SOA适用于先进的光通信系统.
