Y9T125 HHI基于InP的量子点与量子阱性能对比

更新时间:2023-05-05 09:05:02 阅读量:828

Y9T124 量子点激光器40年历程

量子点激光器在通信中的应用,比如HP、Ranovus等公司,说非常适合硅光集成的应用。基于量子点的技术基本上伴随了硅光集成技术的发展周期,之前

Y2T186,Y4T11,都写过Gartner曲线,咱们光模块的萌芽期是1995年,泡沫期2000年,泡沫破裂并走向良性发展周期是2003年后。


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硅光集成是2004年起步,2013年膨胀期,2016年进入良性发展期,而量子点激光器的产业周期基本上与此时间轴相同。


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对用于硅光集成的光源,量子点激光器有几个理论上的好处

抗反射能力更强,无需隔离器,线宽更窄,适合光频梳(多波长激光器)应用,温度系数更低,有利于提高高温下的PCE效率。


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这是量子点的“理论”优点,

比如基于量子阱技术的劣势如上图,抗反射能力弱,会引发较大的RIN,但是,在增加无源波导、斜面对接、局部光栅...等技术优化后,也可以大幅度提高量子阱激光器的抗反射能力。今年OFC的旭创、Lumentum、住友等公司,这些CW DFB抗反射设计的激光器都是基于量子阱技术来制作的。

同理,还有线宽。HHI今年做了一个量子点与量子阱的多波长激光器的对比,理论上量子点的线宽更窄,昨天写的。但实际上做成产品后,基于量子阱可实现出来的性能比量子点的线宽更窄,阈值电流更低,效率更高。


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一部分的量子点,是基于GaAs来做的InAs量子点技术,通过调整铟与砷的比例,可以略微调整波长,基本上位于O波段。

在InP晶圆上做量子点,可以拓展到C波段,理论上也具有更大的模式增益。


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HHI在C波段做了量子点和量子阱SOA,并同步比对了性能。基于量子点激光器,在大输入功率时,确实有更低的噪声指数。这是优点。


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但是,量子阱技术的SOA,增益范围更宽,增益更大。饱和功率更大。

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从这个角度来看,

基于量子阱技术的激光器或SOA,虽然从理论上并不具有特别大的优势,但是在产业层面,从制造的产品而言,还是有优势的。

量子阱多波长激光器,线宽更窄,效率更高。

传统的量子阱DFB激光器,抗反射能力比较差,引起低频共振,导致眼图振荡,近些年,量子阱DFB通过技术优化,在逐步增加抗反射能力,慢慢开始取消隔离器。

基于量子阱技术的激光器和SOA,可以用于O波段与C波段,而量子点技术的研究目前以O波段为主,C波段较少

利于量子阱技术的SOA近些年在不断的讨论其C、L等波段应用,Y9T123 华为超宽带SOA,在这个波段,量子阱技术具有更佳性能。

从另一个侧面,看一下量子点技术的优劣势。



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