采用三元InGaAs体材料为有源区,通过直接在InGaAs体材料中引入0.20%张应变来加强TM模的增益,研制了一种适合于作波长变换器的偏振不灵敏半导体光放大器(SOA)。在低压金属有机化学气相外延(LP-MOVPE)的过程中,只需调节三甲基Ga的源流量便可获得所要求的张应变量。制作的半导体光放大器在200 mA的注入电流下,获得了50 nm宽的3 dB光带宽和小于0.5 dB的增益抖动;重要的是,半导体光放大器能在较大的电流和波长范围里实现小于1.1 dB的偏振灵敏度。对于1.55 μm波长的信号光,在200 mA的偏置下,其偏振灵敏度小于1 dB,同时获得了大于14 dB光纤到光纤的增益,3 dBm的饱和输出功率和大于30 dB的芯片增益。用作波长变换器,可获得较高的波长变换效率。进一步提高半导体光放大器与光纤的耦合效率,可得到性能更佳的半导体光放大器。

通过理论分析和计算表明,适当地增加反射率,在同样的工作电流下,半导体光放大器(SOA)的增益将有所增大.合理地调节抗反膜的折射率和厚度,可以使TM模的反射率RTM在一段波长范围内大于TE模的反射率RTE,这样的反射率分布可以相对提高TM模的增益,在一定程度上改善SOA的偏振不灵敏性.通过抗反膜的设计来辅助解决偏振不灵敏的问题,可以使SOA在有源区和波导设计中获得更大的灵活性,更好地兼顾其他的性能要求.

研制了适于InGaAsP光放大器偏振不灵敏的增益介质,采用有源区内交替的张应变和压应变排列的混合应变量子阱结构,器件做成带有倾角的扇形。实验中发现该结构既抑制了激射又改善了器件的偏振灵敏性,实现了偏振灵敏度小于0.5 dB,100 mA偏置时可达0.1 dB。在较大的电流范围内,峰的半高全宽(FWHM)为40 nm。