[发明专利]电吸收调制器的光纤对准耦合方法

说明书

本发明涉及光纤通信中的半导体光电器件，特别是电吸收调制器的光纤对准耦合方法。

近来光纤通信发展迅速，大大提高了网络传输的速度，互联网正向全光网络方向发展。电吸收调制器以其优良的性能，成为全光网络中的重要部件。目前电吸收调制器主要用做信号发生器、光时分复用系统中的复用及解复用器、密集波分复用系统以及上下话路系统、交叉连接系统中的光强调制开关。而调制器光纤对准耦合是应用调制器的关键方法。

传统的耦合方法是通过与光纤相连的探测器检测光信号来对准光纤，例如激光器的耦合，首先给激光器注入正向电流，使其发光，再将光纤一端与光功率计相连，通过检测光功率，判断光纤对准情况。很多不发光器件本身不能发光，例如电吸收调制器，由于为了提高电吸收调制器的消光比，有源区多量子阱数目通常较多，厚度较大，两端需要镀高透射率的介质膜，注入正向电流时不会发光，因此以往对调制器的对准耦合是从调制器一端用光纤入射一定功率的光，另一端光纤连接功率计，由出光功率来调整光纤的位置。两端光纤分别要调整其三维空间位置，以及两个旋转角度，而且当透过的光功率最大时有两种情况，一是通过调制区，二是由波导层直接通过。只有第一种情况才是需要的耦合效果，因此还需要判断光信号是否通过调制器的有源区，对准工艺极为复杂艰难，使得耦合工作效率很低。对准耦合工艺的问题直接导致了调制器的开关性能，以及其稳定性等重要指标。

本专利的目的是为解决调制器光纤对准耦合时的困难，以减小对准偶合工艺的复杂度及工作时间。

本发明的主要特点是调制器两端分别对准，调整调制器一端的锥形透镜光纤，使调制电流达到最大值，以相同的方法调整调制器另一端的光纤，也使调制电流达到最大值。

图1是调制器连接示意图。

图2是本发明的试验光路图。

下面结合附图论述本发明。本发明采取两端面分别对准的办法。光入射到施以负偏置的量子阱结构调制器的阱区时，由于量子限制斯塔克效应，会因室温激子吸收边的红移而产生光电流，通过对串联电阻的电压监控，可以探测到光电流的强弱，光纤与调制器的阱区对准效果越好，光电流就越强。用一块毫伏表就可以将光电流的变化很灵敏的显示出来，因此本来两面同时对准的困难就可以避免，每一面都通过检测光电流来确定耦合效率。将调制器串联一个合适的电阻，以保证调制器的线性工作区。与电阻并联毫伏表，通过加在串联电阻两端的电压得到调制电流。图1是简化的调制器电路图。给调制器加一定的负偏压，使其处在工作状态，锁定光源的出光功率，调整调制器一端的锥形透镜光纤，使调制电流达到最大值，此时光纤出光的光束中心位置必然对准了调制器的调制区，再以相同的工艺调整调制器另一端的光纤，也使调制电流达到最大值。这样得到两个光纤的位置都是正对调制区的，两边分别对准后，再适当调节光纤位置，使其达到最佳状态，此时两端面光纤已经对准。如图2所示，由可调谐激光器输出一定波长和功率的光波，通过偏振控制器，形成TE或者TM模的光束，入射到调制器的一个端面，由另一端面输出到探测器，一般是光功率计。