光有源器件,光有源器件的研究與開發(fā)本來是一個最為活躍的領域,在集成器件,垂直腔面發(fā)射激光器,窄帶響應可調諧集成光子探測器,基于硅基的異質材料的多量子阱器件與集成等方面有著重大的成就。(導讀:光無源器件)
但由于前幾年已取得輝煌的成果,所以當今的活動空間已大大縮小。超晶格結構材料與量子阱器件,目前已完全成熟,而且可以大批量生產,已完全商品化,如多量子阱激光器(MQW-LD,MQW-DFBLD)。
目前光有源器件已在下列幾方面取得重大成就:
1. 集成器件
這里主要指光電集成(OEIC)已開始商品化,如分布反饋激光器(DFB-LD)與電吸收調制器(EAMD)的集成,即DFB-EA,已開始商品化;其它發(fā)射器件的集成,如DFB-LD、MQW-LD分別與MESFET或HBT或HEMT的集成;接收器件的集成主要是PIN、金屬、半導體、金屬探測器分別與MESFET或HBT或HEMT的前置放大電路的集成。雖然這些集成都已獲得成功,但還沒有商品化。
2. 垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)
由于便于集成和高密度應用,垂直腔面發(fā)射激光器受到廣泛重視。這種結構的器件已在短波長(ALGaAs/GaAs)方面取得巨大的成功,并開始商品化;在長波長(InGaAsF/InP)方面的研制工作早已開始進行,目前也有少量商品?梢詳嘌裕怪鼻幻姘l(fā)射激光器將在接入網、局域網中發(fā)揮重大作用。
3. 窄帶響應可調諧集成光子探測器
由于DWDM光網絡系統(tǒng)信道間隔越來越小,甚至到0.1nm。為此,探測器的響應譜半寬也應基本上達到這個要求。恰好窄帶探測器有陡銳的響應譜特性,能夠滿足這一要求。集F-P腔濾波器和光吸收有源層于一體的共振腔增強(RCE)型探測器能提供一個重要的全面解決方案。
4. 基于硅基的異質材料的多量子阱器件與集成(SiGe/Si MQW)
這方面的研究是一大熱點。眾所周知,硅(Si)、鍺(Ge)是簡接帶源材料,發(fā)光效率很低,不適合作光電子器件,但是Si材料的半導體工藝非常成熟。于是人們設想,利用能帶剪裁工程使物質改性,以達到在硅基基礎上制作光電子器件及其集成(主要是實現光電集成,即OEIC)的目的,這方面已取得巨大成就。在理論上有眾多的創(chuàng)新,在技術上有重大的突破,器件水平日趨完善。
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