住友今年OFC,发了一个用于CPO的CW激光器,是DFB与SOA的集成,这个结构与Lumentum,旭创类似。
Lumentum那个在合集2022下的第246-248页,
住友的激光器,2mm长,如下图所示,长度比Lumentum和旭创的都长一些。
Lumentum和旭创,他们的DFB和SOA是共用电极,这两个功能区的区别在于DFB有光栅,SOA没有。下图是旭创的CW 激光器芯片。
另外还有共同点是他两家的光栅是量子阱上方掩埋光栅,量子阱下方增设了一条BEX波导层用于降低发散角。
SOA区,除了做放大作用外,还可以降低反射回波会与DFB光栅影响,也就是抗反射能力增强。旭创的RIN 大于3GHz以上频段,-160dB/Hz, Lumentum没有提供这个数据,住友是100MHz-26.5GHz,RIN为-155dB/Hz
住友是采用底部光栅,Y9T7 DFB的顶部光栅与底部光栅,且DFB与SOA电极分离处理,分离的好处是,DFB单独加电流,控制单模的模式,劣势也很明显,需要更复杂的操作。
住友把SOA区的波导宽度,拉宽到7.2μm,降低功率密度,通过SOA的大电流实现大的输出功率。
DFB的电流控制在250mA以内,为了控制模式,波导的宽度受限,低电流可以降低热密度和功率密度,避免高温大电流的空间烧孔现象。
住友的PI曲线,会呈现一个折,DFB的斜率较低,SOA的斜率较高。
住友的三温PI曲线
这三家等效的DFB+SOA的设计,我把数据放到同一个坐标轴,看起来Lumentum的效率更高一些。旭创在小电流时效率比住友高,大电流则效率较低,进入饱和区。旭创没有高温曲线,25℃的对比是三条线,高温是两条线。
由于DFB和SOA的电流可分别控制,住友在出光功率和PCE的电光效率之间,选择和权衡,兼顾二者的最佳分布点。
如果CW激光器,配备TEC,45℃,PCE的效率可达到25%以上,这算是相当高的一个数字了。在合集2022上第157页,博通用于CPO的CW激光器, 给出-10℃到60℃的PCE效率曲线,45℃约为11%,
这周末3月18号,是芯片基本原理解读,其中也包括CW激光器。