-本文翻譯自由Geoff H. Darling于 2003年撰寫的文章。盡管文章較早，但可以了解一些SOA底層原理，并可看到早期SOA研究的思路和過程，于今仍有很高借鑒價值。

5.1簡介

在本章中，介紹了用于檢測SOA樣品的實驗裝置。詳細介紹了用于估計器件增益和耦合效率、確認單模和評估電觸點完整性的初步診斷測量，這些測量是為收集數(shù)據(jù)中有意義的特征。

5.2. 實驗設施

5.2.1探針臺

該平臺為被測器件（DUT）的輸入和輸出面提供5軸對準，用于對準光纖和透鏡。帶有集成熱電冷卻器的溫控真空吸盤將被測器件固定并保持恒定溫度。三個獨立的電探針用于向被測器件提供電偏置電流。

輸入和輸出耦合

探針臺在每個設備面提供5軸對準（不沿光傳播方向旋轉）。每步都可以通過透鏡與光纖或自由空間耦合。圖5.1顯示了在電探針下，錐形光纖與4 um器件的輸入端面的對準。它展示了光纖與斜切面對準。對于7度角斜切，斯涅爾定律預測相對于刻面法線的最佳光纖傾斜角度約為23度。在23度附近沒有觀察到耦合效率表現(xiàn)出強烈的角度依賴性。這簡化了光纖對準過程。

5.2.2偏振控制和測量

SOA器件可以在TE和TM模式之間表現(xiàn)出偏振相關的增益。用于控制偏振（PR）測量的實驗配置如圖5.2所示。保偏（PM）單模光纖與保偏PM錐形光纖一起用于注入光，PM錐形光纖的主軸被對準以對應于DUT的TE和TM模式。具有低2dB插入損耗的光纖耦合空氣間隙偏振器與光纖偏振控制器一起用于控制入射光的偏振狀態(tài)（SOP）。氣隙配置允許將光學斬波器引入實驗中，從而可以使用鎖定放大器（LIA）來隔離用光功率計測量的輸出信號。

5.3. 確定設備增益：Hakki-Paoli方法

如第3章和第4章所述，有限面反射率在有源波導器件（如激光器和SOA）中引入了法布里-珀羅諧振。Hakki和Paoli演示了如何通過簡單的法布里-珀羅標準具模型使用自發(fā)發(fā)射光譜中的共振來提取凈模態(tài)增益[64]。使用足夠精確的光譜分析儀（OSA），每個腔模式的最大和最小強度之間的比率可以通過以下方式與設備的凈單程增益因子G相關：

第一輪SOA樣品用4度斜切。這種解理角將有效面反射率降低到約2%[53]，從而將激光閾值提高到適度的注入電流。在閾值以下，在ASE光譜中觀察到強烈的法布里-珀羅共振。第6章介紹了具有強腔諧振特性的ASE光譜及其提取的增益測量結果。

5.4耦合效率測量

需要輸入和輸出耦合效率估計來確定SOA的絕對增益。為了確定輸出耦合效率，在20℃的溫度下用恒定電流對DUT進行偏置。將60倍透鏡對準端面。在數(shù)值孔徑為0.85的情況下，物鏡有效地將高度衍射的光引導到寬區(qū)域光電檢測器。使用波導面發(fā)散輸出的近似數(shù)值孔徑計算，收集效率估計為80%（在菲涅耳損失之前）。使用這種實驗配置獲得不同器件的L-I曲線。隨后將這些曲線與用多模光纖、TL-SMF和保偏TL-SMF收集的L-I曲線進行比較。取光纖耦合功率與寬面接收功率的比率精確計算輸出耦合效率。該比率考慮了半導體-空氣和空氣-光纖界面處的菲涅耳反射。對來自不同樣品條的幾個2、3和4um器件重復這些測量，以評估耦合效率的可變性。平均耦合效率值，作為60倍物鏡和寬面探測器收集的總功率的百分比，繪制在圖5.3中。對于MMF測量，光纖垂直于器面，因為法蘭尺寸阻礙了正確的角度對齊。這使觀察到的耦合效率比從理論最大值低。錐形光纖與切面法線成23度的最佳角度排列，如圖5.1所示。

輸入耦合效率較難評估，而斜切讓評估變得更為復雜。使用Nanonics公司的保偏錐形單模光纖（PM-TLF）進行增益測量。上面的輸出耦合效率評估為輸入耦合效率的提供了初始評估。我們使用兩種方法進一步改進這一估計，第一個當用PM-TLF將光導入導端面時，監(jiān)測反向偏置器件中感應的光電流。假設量子效率為1，則從光電流計算耦合到波導中的入射功率的分數(shù)。帶隙兩側的一系列波長用于探測帶邊緣附近的吸收過程。圖5.4給出了3um混合器件的光電流和相應的耦合效率關系。光電流的衰減與1530nm附近測得的ASE峰值一致。光電流測量對總輸入耦合效率設置了上限，因為在波導模式之外吸收的光子仍然可以對測量的電流做出貢獻。模擬波導模式和來自PM-TLF的入射場之間的重疊用于提供輸入耦合效率的第二種估計方法。這些計算的結果包括在表5.1中。錐形光纖提供了3±1um的光斑尺寸估計值，這反映在表5.1中每個輸入耦合效率估計值的10%的不確定性中。

5.5單模確認

使用紅外成像相機來觀察器件小平面處的近場光斑。對于這些測量，使用物鏡將模式放大到Hammamatsu紅外成像相機上。在一定電流范圍內，觀察到許多不同器件的空間強度分布圖像。在一系列偏置電流下，沒有從2、3和4 um器件中的任何一個觀察到多模情況。通過觀察施加激光信號另一個器件面，也可以觀測單模特性。隨著錐形光纖位置的調整，多個橫向模式?jīng)]有被激發(fā)。當輸入對準被優(yōu)化時，觀察到亮模式斑點，而在其他情況下觀察到漫射的非引導光。如果支持多模，它們會在調整輸入對齊時被激發(fā)。

5.6確認電觸點的完整性

5.6.1電觸點重復性

為了研究電觸點的完整性，在器件每段的多個接觸墊上重復測量。從大多數(shù)器件中，從不同的接觸墊觀察到可重復的L-I和V-I曲線，證實了沿器件長度的電接觸特性良好。然而，一些器件表現(xiàn)出嚴重的接觸問題。在許多情況下，電流不能從接觸焊盤流過漏極區(qū)，向下流過脊頂部。盡管有時可以通過將電流探針直接放置在脊的頂部來施加偏置，但波導結構在這個過程中受到了嚴重損壞。據(jù)信，用于限定脊壁的濕法蝕刻步驟導致陰影，從而導致金屬化層中的斷裂。為了防止這個問題，如第4章所述，引入了反應離子蝕刻（RIE）來描繪垂直波導壁。

5.6.2段隔離

每段之間需要足夠的電隔離，以充分利用每個SOA的兩個不同的增益介質。第4章詳細介紹了為提供隔離而采取的措施，這些措施包括金屬化的中斷和部分之間的上接觸層中的蝕刻溝槽。這種技術不能提供完全的隔離，因為電流仍然可以沿著在器件段間連續(xù)運行的摻雜脊波導流動。然而，通過設計，該電流路徑的電阻大于向下穿過有源區(qū)的更直接的、預期的路徑，因為SOA的典型串聯(lián)電阻僅為幾十歐姆。給定波導脊的幾何形狀（2x1.4x5um）和摻雜水平（1018cm-3），預計電阻為幾k歐。在測量截面間電阻的過程中，觀察到三類不同的器件。一些器件表現(xiàn)出幾歐姆的低截面電阻。這些裝置被電氣短路，不能用于實驗；大多數(shù)器件在1-70k歐范圍內表現(xiàn)出可接受的電阻，并產(chǎn)生了最有希望的結果；其他器件的節(jié)間電阻為M歐，這個大電阻確保了電隔離，但也表明這些器件的導電性有所下降。

5.7解決散熱問題

光電器件由于二極管結兩端的電阻有限而產(chǎn)生電阻熱。在典型的注入水平下，SOA會產(chǎn)生mW級的熱量。這些熱量必須從設備中轉移出去，以優(yōu)化性能并避免故障。一些材料系和器件對熱更敏感。例如，四元InGaAsP具有大約5[W/K?m]的熱導率比InP[55]低20多倍。在測試和封裝過程中，必須采取足夠的措施確保設備與下面的散熱器或熱電冷卻器之間足夠的熱接觸。用于評估設備的探針臺配備了一個鍍金樣品安裝臺，連接到一個大型熱電冷卻器。熱敏電阻嵌入安裝臺表面下方，真空孔將樣品條固定在適當位置，為散熱的提供足夠的熱接觸。然而，最后一輪制造中的一些器件對電偏置極為敏感，容易發(fā)生故障。在測量過程中，采取了兩項措施來提高設備的可靠性。第一項措施通過使用銀漿將樣品棒粘合到更大的銅芯片上來改善設備和安裝臺之間的熱接觸。銀漿通過確保由表面粗糙度引起的小空氣間隙填充高導電油脂來改善表面之間的熱接觸。依次使用更多的銀漿將銅芯片安裝在樣品安裝臺的頂部。這減少了故障，但也讓器件端面耦合更有難度。第二種措施是通過脈沖偏置來減少總熱量的產(chǎn)生，短電流脈沖可以在熱效應累積之前提供器件的光學特性的快照[65]。為了實現(xiàn)最佳測量，電流脈沖應短于設備內的任何熱時間常數(shù)，該常數(shù)可以在微秒范圍內。此外，應該使用足夠低的脈沖重復率來確保在脈沖之間可以發(fā)生耗散。在該測量過程中使用的電流源被限制為幾毫秒的脈沖持續(xù)時間。相對于使用這些脈沖源的DC測量，沒有觀察到光電性能的可測量的改善。為了避免器件故障，偏壓在低于3伏的下進行實驗。當電壓降超過3伏時，器件容易被擊穿。

第六章結果與分析

6.1簡介

本章展示了實驗研究的亮點。首先，研究了偏置電流和輸出光功率和電壓對應關系。其次，測試了單段混合和非混合SOA的ASE光譜和光譜增益，證明了QWI工藝的有效性。最后，對雙段SOA，進行了增益和ASE測試，獲得了更高的光功率和更寬的光譜。

6.2 L-I和V-I特性

在每一輪SOA器件上進行的第一個測試時，測量偏置電流與輸出光功率和偏置電壓的對應關系。測試中使用了LD驅動電路板，用以為SOA提供偏置。這些專用電流源提供了緩啟和過壓保護，以防止在測試過程中損壞器件。使用一個透鏡用于收集來自DUT的光，并將其聚焦到到寬面光電檢測器上。這個采集系統(tǒng)的校準簡單且可重復，消除了功率測量的不確定性。在L-I-V測量過程中，使用數(shù)字電壓表同時監(jiān)測每個SOA上的壓降。通過V-I測量可看到樣品SOA具有類二極管特性。（混合）樣品的測試圖如圖6.1所示，用脊大小分類。觀察到大約0.7伏的典型導通電壓。觀察到近似線性的功率依賴于注入電流，對于大多數(shù)器件，飽和發(fā)生在50mA附近。這種行為與低于閾值的激光二極管一致。

圖6.2顯示了來自單個巴條的一組（非混合）器件的總輸出光功率與電流的關系。它顯示了了樣品巴條的典型性能分布。盡管少數(shù)（未混合）器件產(chǎn)生的光功率比（混合）器件平均更大，電致發(fā)光效率的擴展對于所有器件都是顯著的。在生長和制造過程中，晶片上的均勻性可能會發(fā)生變化，從而導致器件性能差異。此外，三種不同脊寬度的使用有助于器件性能的擴展研究，也限制了可以在每個樣品棒上進行比較的標稱相同器件的數(shù)量。值得注意的是，可以通過調整段的相對部分長度以及偏置電流來補償器件段間的電光效率的一些差異。

為了量化光信號的偏振依賴性，收集了兩種偏振態(tài)的L-I曲線。圖6.3顯示了混合和非混合器件的測量結果。從這些曲線中，對于混合和未混合的器件都觀察到了大約5:1的典型TE/TM功率比，盡管觀察到了TE/TM的功率比的顯著擴展。在本研究中使用的兩種器件結構（表4.1和表4.2）之間，原本預計發(fā)光的偏振特性會發(fā)生顯著變化，然而，沒有觀察到明顯的變化。據(jù)信，發(fā)射特性在巴條上的分布掩蓋了由于器件結構引起的預期變化。

有些設備容易受到永久性損壞。在某些情況下，在低至10mA的直流注入水平下會引發(fā)永久性的臨界損傷。使用銀漿將樣品安裝在銅散熱器上后，使用脈沖電流源進行L-I-V測量，以減少熱效應。然而，由于電流源的限制，無法觀察到任何效果，這可能因為發(fā)生的熱效應積聚的時間在比電流源的毫秒脈沖持續(xù)時間短得多。這也可能表明故障機制本質上是電?？紤]到故障器件的電氣特性被永久改變，這是一個合理的解釋。發(fā)生故障的器件表現(xiàn)得像電阻器，對任何注入電流都不會產(chǎn)生光，并且在導通時也不會產(chǎn)生類二極管的壓降。這些現(xiàn)象似乎意味著，有源區(qū)短路是故障的原因。器件故障通常發(fā)生在電壓降接近3伏時。為了避免器件損壞，將偏置電流保持得足夠低，以將電壓降控制在3伏以下。圖6.4比較了來自兩不同的批次的兩個(未混合)的4um器件的V-I和L-I曲線。L-I曲線相當相似，但2003年5月器件上的壓降隨電流迅速增加，這是一些（未混合）器件在最終制造過程中的特征。

6.3. 單段測試

在本節(jié)中，介紹了單段器件的實驗結果，包括ASE和光譜增益。

6.3.1 ASE研究

SOA的光譜增益和放大自發(fā)發(fā)射（ASE）特性是相關的，因為兩者都依賴于相同的反轉因子[29]。ASE可以通過光譜分析儀和用于光收集的多模光纖快速且可重復測試。為了避免將光耦合到DUT中的額外復雜性，在進行增益測量之前，對特性較好的L-I和V-I特性的每個器件進行全面的ASE測量。此外，可以從ASE測量準確地推斷出諸如增益帶寬之類的關鍵增益特性。對于這些測量，設備是正向偏置的，真空吸盤的溫度固定在20℃。用多模光纖（MMF）從器件面收集光。通過將光纖與DUT的光對準，使光纖耦合功率最大化。OSA用于測量在一系列電流上來自兩個器件面的光譜。由于發(fā)射光譜與增益帶寬成正比，因此確定產(chǎn)生最寬的ASE總光譜的特定段電流組合是很重要的。圖6.5和圖6.6分別顯示了混合和非混合器件的單段ASE光譜。當比較每段的光譜時，器件部分之間的相對藍移是明顯的。

如前所述，相對增益帶寬與放大自發(fā)發(fā)射的光譜寬度強相關。圖6.7用于說明ASE光譜和測得的線性增益之間的相關性。典型器件的發(fā)射和增益帶寬在10%以內。

6.3.2. 單段器件增益測試

將固定輸入功率的不同波長的光作為輸入，監(jiān)測DUT輸出光功率，并計算增益。通過斬波輸入激光信號，鎖定放大器能夠在ASE噪聲中提取光信號。我們測量了一定范圍內不同偏置電流和不同輸入光功率的光信號特性。盡管相對增益信息在確定帶寬時很有用，但絕對增益是比較SOA的一個更具體的性能標準。絕對增益是SOA出光功率與SOA的入光功率的比值?？梢酝ㄟ^校正菲涅耳反射和每個面處的耦合效率來從相對增益數(shù)據(jù)中計算獲得。表5.1中是通過模式重疊計算估計的輸入耦合效率，這可用于估算絕對增益。應該注意的是，由于輸入耦合效率的不確定性會帶來測量的絕對增益值的±4dB不確定性。圖6.8是單段混合器件的TE和TM小信號增益曲線，這些器件偏置設置在40mA，輸入功率為40uW。對于TE偏振，觀察到大約90nm的3dB增益帶寬。由于可調諧激光器的限制，未能測量短波長側TM增益帶寬的全部特性。

圖6.9包括具有4um脊和40uW輸入功率的單段（非混合）器件的TE小信號增益曲線。如圖6.4所示，最后一輪流片中的未混合器件對注入電流敏感。為了避免損壞，偏置電流設置為8mA。在8mA以上，器件兩端的電壓降迅速增加到3伏，如前所述，一些器件在這些偏置水平下容易發(fā)生損壞。在本研究中使用的一種可調光源的最大波長為1600nm，另一種可調激光源來測量1590至1640nm的增益特性，但在在1640nm以上沒有合適的可調諧激光器，并且沒有單個源可用于覆蓋整個增益帶寬。在9mA的偏置電流下，該未混合器件的最大觀測增益值在1625nm處約為1.65。

6.4雙段式器件測試

在本節(jié)中，測量了雙段SOA器件的增益譜和ASE光譜。使用Hakki-Paoli技術從ASE光譜計算波長和總器件增益的對應關系，增益譜特性說明了兩段式設計的SOA具有更寬光譜。

6.4.1 Hakki-Paoli增益測量

端面反射率會帶來有源波導器件（如激光器和SOA）中的法布里-珀羅諧振。使用Matlab軟件，從4度角斜切的首輪兩段式SOA的收集的ASE光譜中獲得單程增益。在這一輪流片中使用混合技術以在每段之間獲得15nm的藍移。它明顯低于有效增強兩部分器件的總帶寬所需的60-80nm范圍。圖6.10顯示了用于提取激光閾值及以下的單程增益的代表性ASE光譜。

圖6.11顯示了作為低于和處于激光閾值的波長的函數(shù)的計算單程增益因子。最大單程增益因子在1535nm處約為30。當激光器或SOA達到激光閾值時，腔增益等于腔損耗。測得的單程增益因子30證實了兩部分SOA設計在適度注入水平下提供了顯著的增益。如果可以控制增加第一輪器件中的反饋抑制水平，介質的增益響應本可以在更大的注入電流范圍內進行探索。然而，這些實驗需要復雜的防反射涂層方式。然而，用Hakki-Paoli方法提取的單程增益測量結果證實了量子阱結構、混合過程和兩段式SOA設計的正確性。

6.4.2 ASE研究

雙段式SOA的ASE光譜是在一定范圍的偏置電流上測試得到的。當在混合式的器件測量得到的光譜，寬譜特性最強。在未混合的器件端面處觀察到明顯的少量增寬。這可以歸因于在非混合區(qū)域中的短波長吸收。在沒有施加未混合部分的偏置的情況下，吸收完全衰減了在混合部分中產(chǎn)生的ASE光。圖6.12顯示了在未混合（B）和兩段（B+A）偏置在70mA時，兩段式器件的端面B（未混合）的ASE光譜。當混合（A）段偏置在70mA時，沒有觀察到高于本底噪聲的信號。圖6.12顯示，由于光譜短波長側的吸收效應，在非混合面上沒有觀察到光譜增寬。

當兩個部分都被偏置在70mA（B+A）時，與僅部分B在70mA時相比，沒有觀察到顯著的帶寬增強。圖6.13顯示了偏置電流范圍內端面A（混合）的發(fā)射光譜。在這一方面觀察到顯著的光譜增寬，因為在混合部分中產(chǎn)生的短波長光不必穿過部分吸收的非混合區(qū)域來對輸出信號作出貢獻。

在段A（混合）偏置在100mA并且段B（未混合）無偏置的情況下，觀察到79nm的3dB光譜寬度。在段B偏置在100mA并且段A無偏置的情況下，觀察到85nm的光譜寬度。當兩段的偏置電流都優(yōu)化（A＝83mA，B＝75mA）時，觀察到131nm的光譜寬度。這表示相對于單段，3dB發(fā)射帶寬增強了60%，超過了Kashima等人使用選擇區(qū)域生長（SAG）[16]技術制造的LED的發(fā)射帶寬。圖6.13還展示了由兩部分器件結構提供的動態(tài)光譜可調諧性。

6.5結論

在本章中，報告了全面的實驗測量。L-I-V研究提供了光電功能的驗證，并說明了器件光譜可調。通過ASE測量得到段間的相對藍移。通過優(yōu)化段電流，從兩段式器件中觀察到增強的光譜帶寬和動態(tài)可調的光譜形狀。分別使用透射測量和Hakki-Paoli技術從單段和雙段器件中觀察并量化光譜特性。

第七章結論、貢獻和未來工作

7.1本工作的視角和方法

本研究首先介紹了半導體光放大器領域，并概述了其在光纖通信中的應用。在這篇綜述的過程中，人們發(fā)現(xiàn)帶寬增強型光放大器在粗波分復用（CWDM）和城域網(wǎng)（MAN）中存在著很有前途的應用。盡管現(xiàn)代SOA技術已經(jīng)成熟到可以在現(xiàn)代網(wǎng)絡中部署設備的地步，但很少有研究人員研究增強傳統(tǒng)設計的增益帶寬的技術。在這項研究中，設計了一種新的SOA結構，通過將量子阱混合過程應用于兩段式器件結構，該結構提供了增強的增益和發(fā)射帶寬，并具有電流可調的光譜形狀。在第2章中，全面回顧了與半導體增益和發(fā)射帶寬增強相關的現(xiàn)有技術。研究發(fā)現(xiàn)，選擇性區(qū)域生長（SAG）技術產(chǎn)生了迄今為止最有希望的結果。量子阱混合綜述概述了這種制造工藝相對于SAG的潛在優(yōu)勢。特別是，QWI提供了器件設計的靈活性和帶隙能量的巨大潛在變化。作為一種后生長工藝，它避免了可能危及制造產(chǎn)量的生長中斷。第3章對現(xiàn)代SOA設計原理進行了回顧，以闡述當前的技術現(xiàn)狀。例如，概述了用于最大限度地提高PDG和消除增益紋波Ripple的設計步驟。這為這項工作在帶寬增強方面的最初貢獻提供了背景。第4章介紹了所提出的兩段式多量子阱半導體光放大器（MQW-SOA）結構。介紹了外延結構的兩次迭代，并討論了麥克馬斯特大學合作者執(zhí)行的生長和處理步驟，包括量子阱混合過程。使用光學模擬程序計算了SOA結構的引導特性，并部署了MQW設計的光譜增益特性模型。第5章進行了樣品的初步研究。在本章中，進行了實驗來研究耦合效率，確認單模操作并評估電接觸的可重復性。這些測量有助于識別有前景的待測設備，以便在下一章中進行全面研究。在第6章中，探討了混合兩段式SOA的全面的光電子特性。系統(tǒng)研究了樣品的特性及其光譜可變性。

7.2本工作的原始貢獻

這項工作首次探索了使用無雜質量子阱混合技術和兩段式技術擴展半導體光放大器的譜寬。理論建模與SOA設計的全面回顧相結合，為設計和實驗測試一類新的SOA提供了基礎。在這項工作之前，增益帶寬增強在很大程度上是傳統(tǒng)SOA研究中未探索的。從歷史的角度來看，這是可以理解的，考慮到更緊迫的設計挑戰(zhàn)，如增益紋波和偏振相關增益阻止了光網(wǎng)絡中的部署。如今，粗波分復用和城域網(wǎng)給光放大器帶來了新的挑戰(zhàn)。具有寬光譜和可變光譜的設備是極具價值的。半導體中技術中與動態(tài)光譜及光譜展寬相關的現(xiàn)有技術有限。先前的工作已經(jīng)探索了SAG方法在可調諧激光結構、寬帶LED和SOA中的應用，以及使用QWI來提高單段LED結構的發(fā)射帶寬。以前沒有任何工作探討在兩段式SOA結構中使用QWI來增強帶寬。這項工作成功地展示了一種SOA，它具有展寬的光譜和可電控的光譜形狀。這是首次已知的將QWI技術應用于SOA結構中的光譜增強。使用QWI技術，器件的一段的增益譜相對于另一段發(fā)生藍移。通過使每個部分電獨立，提供了對SOA結構的光譜特性的高級控制。在單段裝置上進行了初步試驗，以研究混合過程。適當?shù)耐ㄟ^監(jiān)測混合和非混合器件的光輸出和電壓降測量值作為注入電流的函數(shù)，證實了光電特性。測試ASE光譜以量化器件部分之間的60至80nm藍移。從樣機單段器件中觀察到了期望的ASE和光譜增益測量結果。在適度注入水平下，從混合和未混合的單段器件中觀察到高達10dB的單程增益因子。從ASE光譜中的Fabry-Perot諧振中提取了兩段式樣品器件的凈單程增益。從兩段式放大器中觀察到大約15dB的單程增益因子。通過優(yōu)化每段的偏置電流，從兩段式SOA得到了超過130nm的3dB發(fā)射帶寬。與獨立的每個段以及傳統(tǒng)的SOA和LED設計相比，這意味著發(fā)射帶寬提高了60%[4]。它還展示了由兩段式器件設計提供的動態(tài)光譜可調性。工作中展示的SOA設計和基于QWI的制造技術為光譜展寬蓋提供了一條有吸引力的途徑，對器件成本或復雜性的影響很小。通過使用兩個光譜不同且電獨立的增益部分，實現(xiàn)了對光譜形狀的動態(tài)控制。

7.3未來工作

許多有趣的研究可以從這項工作中延伸出來。圖7.1中描繪了一組值得進一步研究的研究路徑。

7.4意義

量子阱混合（QWI）技術應用于兩段式SOA設計，以引入每段的增益譜之間的相對偏移。從單段和雙段SOA器件中觀察到高達15dB的光學增益。通過優(yōu)化每段的注入電流，從兩段式SOA器件測量到超過130nm的3dB發(fā)射帶寬，證明了該技術實現(xiàn)了SOA帶寬增強和動態(tài)光譜可調諧性。這比典型的單段器件的發(fā)射帶寬提高了50nm。

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審核編輯 黃宇