半導體鐳射器的調製頻寬是指可以輸出的或者載入的最高訊號速率(對數字訊號而言),或者是輸出(或載入的)模擬訊號的最大頻寬。 提高鐳射器的調製頻寬,可以採取以下措施: ①有源區採用應變(抵償)多量子阱結構-量子阱鐳射器阱材料由於在平行於阱面方向受到雙軸壓應變和垂直於阱面方向的拉伸應變,其價帶頂的重空穴能級上升,而且這種價帶發生退簡併,使電子從自旋軌道分裂帶向重孔穴帶的躍遷機率近似等於零,使室溫下的俄歇複合機率減小,從而導致這種量子阱鐳射器的閾值電流下降,線寬增強因子減小以及弛豫振盪頻率、調製頻寬、微分增益係數顯著提高。 ②有源區p型摻雜p型摻雜可減小穿過SCH區域時的空穴輸運,這對高速量子阱器件是主要的限制;p型摻雜可以得到非常高的微分增益,並且使量子阱中載流子的分佈更加均勻。若有源區Zn摻雜濃度接近1018cm-3時,其3dB頻寬可達25GHz而且摻雜還可使器件的振盪頻率增加到30GHz腔長為300μm此外,重摻雜還有利於降低線寬增強因子和進一步提高微分增益,這些都有利於提高器件的調製特性。 ③降低電學寄生引數-為了降低高速鐳射器的電學寄生引數,尤其是寄生電容,可採用半絕緣Fe-InP再生長掩埋技術,同時還需減小電極面積;採用自對準窄檯面結構(SA-CM以減小器件的寄生電容。人們還常利用填充聚醯亞胺的方法來減小寄生電容。 ④提高鐳射器內部光子濃度和微分增益-增加鐳射器腔內的光子濃度,可增加本徵諧振頻率。利用DFB結構使激射波長與增益峰波長為負失諧(-10nm可以提高微分增益,這些都可以增加-3dB調製頻寬。以上分析了限制半導體鐳射器高速調製特性的因素以及提高鐳射器調製頻寬的途徑,這些因素之間與其靜態特性之間是相互影響的所以在設計高速鐳射器時,還需考慮其他特性,如閾值、溫度特性等。
半導體鐳射器的調製頻寬是指可以輸出的或者載入的最高訊號速率(對數字訊號而言),或者是輸出(或載入的)模擬訊號的最大頻寬。 提高鐳射器的調製頻寬,可以採取以下措施: ①有源區採用應變(抵償)多量子阱結構-量子阱鐳射器阱材料由於在平行於阱面方向受到雙軸壓應變和垂直於阱面方向的拉伸應變,其價帶頂的重空穴能級上升,而且這種價帶發生退簡併,使電子從自旋軌道分裂帶向重孔穴帶的躍遷機率近似等於零,使室溫下的俄歇複合機率減小,從而導致這種量子阱鐳射器的閾值電流下降,線寬增強因子減小以及弛豫振盪頻率、調製頻寬、微分增益係數顯著提高。 ②有源區p型摻雜p型摻雜可減小穿過SCH區域時的空穴輸運,這對高速量子阱器件是主要的限制;p型摻雜可以得到非常高的微分增益,並且使量子阱中載流子的分佈更加均勻。若有源區Zn摻雜濃度接近1018cm-3時,其3dB頻寬可達25GHz而且摻雜還可使器件的振盪頻率增加到30GHz腔長為300μm此外,重摻雜還有利於降低線寬增強因子和進一步提高微分增益,這些都有利於提高器件的調製特性。 ③降低電學寄生引數-為了降低高速鐳射器的電學寄生引數,尤其是寄生電容,可採用半絕緣Fe-InP再生長掩埋技術,同時還需減小電極面積;採用自對準窄檯面結構(SA-CM以減小器件的寄生電容。人們還常利用填充聚醯亞胺的方法來減小寄生電容。 ④提高鐳射器內部光子濃度和微分增益-增加鐳射器腔內的光子濃度,可增加本徵諧振頻率。利用DFB結構使激射波長與增益峰波長為負失諧(-10nm可以提高微分增益,這些都可以增加-3dB調製頻寬。以上分析了限制半導體鐳射器高速調製特性的因素以及提高鐳射器調製頻寬的途徑,這些因素之間與其靜態特性之間是相互影響的所以在設計高速鐳射器時,還需考慮其他特性,如閾值、溫度特性等。