论文部分内容阅读
移动通信系统为了达到更高的传输容量，同时实现超长距离的传输，将光纤通信技术融合到无线通信网中就构成了光纤毫米波系统，即ROF(Radioover-Fiber)系统。电吸收调制器(EAM)是ROF系统中的重要器件。本文围绕EAM及其与无源波导的集成器件展开一系列的研究工作，主要内容如下：
1.成功设计并研制出具有内台阶量子阱(IQW)有源区和非对称大光腔(LOC)结构的行波电吸收调制器。研制出的调制器波长在1490-1500nm之间，适用于对1550nm光通信波长的光调制；反向击穿电压可达10V，对于TE模，EAM直流消光比在-4V时达到19.3dB，Vπ值为2.9V，光吸收随偏压变化曲线的斜率效率达7.9dB/V；光场分布特性有了明显的改善，近场光斑由椭圆状变得圆形化；220μm腔长EAM的电容在3V时为0.36PF；EAM的光饱和功率高达20dBm。
2.采用磷离子注入诱导量子阱混杂(QWI)蓝移技术，加大有源/无源材料之间的能带差，减少无源波导区的吸收。研究了P离子注入后退火条件对普通量子阱结构和内台阶量子阱结构的影响，发现在相同条件下普通量子阱结构的PL谱峰值波长的蓝移量要比内台阶量子阱结构的PL谱峰值波长的蓝移量大：在退火温度为700℃、退火时间90秒后，分别得到了137nm和113nm的带隙波长蓝移。这为后续集成器件的应用奠定了基础。
3.采用磷离子注入诱导量子阱混杂蓝移技术制作出电吸收调制器与无源波导的集成器件，将电吸收调制器的长度缩短为100μm，可有效提高调制带宽，同时电吸收调制器还采用了单边大光腔结构，张应变内台阶量子阱结构和行波电极结构。实验测得：对于TE模，归一化传输曲线的最大斜率效率为0.67V-1，Vπ值为2.3V；对于TM模，归一化传输曲线的最大斜率效率为0.58V-1，Vπ值为2.7V，初步实现了器件的偏振不灵敏；同时在未加负载的情况下测得器件的3dB带宽为20GHz。
4.搭建了行波电吸收调制器40GHz高频微波测试系统，可以对调制器进行E/O频率响应测试，为今后优化器件性能奠定了基础。