[发明专利]一种混合集成双平衡调制DFB激光器及双平衡调制系统

说明书

本发明公开了一种混合集成双平衡调制DFB激光器。该激光器包括封装在同一个管壳内的第一激光器芯片、第二激光器芯片和平面光波导耦合器，第一激光器芯片的输出口和第二激光器芯片的输出口合路到平面光波导耦合器，平面光波导耦合器的输出口连接耦合光纤。本发明还公开了一种双平衡调制系统，包括上述混合集成双平衡调制DFB激光器，以及相互连接的射频分束器、第一T型偏置器和第二T型偏置器。通过上述混合集成双平衡调制DFB激光器和双平衡调制系统可以将无线射频信号稳定调制到第一、第二激光器芯片产生的激光上，激光的波长能够得到精确控制，输出的调制信号在功率动态范围、环境适应性、信号非失真性、稳定性等方面具有明显优势。

技术领域

本发明涉及光电子领域，尤其涉及一种混合集成双平衡调制DFB激光器及双平衡调制系统。

背景技术

光载无线通信技术(Radio-Over-Fiber,ROF)作为一种依附于光纤的通信技术，具有低损耗、带宽大、泛在接入等特点，是解决通信发展瓶颈的一项关键技术。

现有技术条件下，由于作为ROF通信系统中光源模块的模拟调制激光器存在成本高、非线性失真严重等问题，ROF通信技术的发展受到了很大的制约。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种混合集成双平衡调制DFB激光器及双平衡调制系统，解决光载无线通信现有技术中的激光器的非线性失真、信号不稳定、动态范围小等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种混合集成双平衡调制DFB激光器，包括第一激光器芯片和第二激光器芯片，该第一激光器芯片和该第二激光器芯片均为DFB激光器，并且并联封装在同一个管壳内，该第一激光器芯片的输出口和该第二激光器芯片的输出口合路到同一个平面光波导耦合器，该平面光波导耦合器的输出口通过耦合光纤输出，该平面光波导耦合器也封装在该管壳内。

在本发明混合集成双平衡调制DFB激光器另一实施例中，该第一激光器芯片和该第二激光器芯片并列相邻集成在同一芯片bar条上，具有相同的材料外延结构并且共用同一热沉，该第一激光器芯片和该第二激光器芯片的间距范围是250微米至2毫米。

在本发明混合集成双平衡调制DFB激光器另一实施例中，该第一激光器芯片和该第二激光器芯片均为脊波导结构，该脊波导的宽度范围为1.5μm至3μm，脊波导的高度1.6μm。

在本发明混合集成双平衡调制DFB激光器另一实施例中，该第一激光器芯片和所述第二激光器芯片具有相同的分层结构，由下向上依次是：负电极，N型衬底，N型InP缓冲层，晶格匹配InGaAsP波导层，应变InGaAsP多量子阱层，InGaAsP光栅材料层，P型晶格匹配InGaAsP波导层，P型InP限制层，SiO₂绝缘层，P型InGaAs欧姆接触层，正电极。

在本发明混合集成双平衡调制DFB激光器另一实施例中，该N型InP缓冲层的厚度是200nm，掺杂浓度为1.1×10¹⁸cm^-3；该晶格匹配InGaAsP波导层的厚度是100nm，无掺杂；该应变InGaAsP多量子阱层包括7个量子阱，该量子阱的阱宽8nm，垒宽10nm，0.5％压应变，晶格匹配材料；该InGaAsP光栅材料层的厚度是50nm；该P型晶格匹配InGaAsP波导层的厚度是100nm，掺杂浓度1.0×10¹⁷cm^-3；该P型InP限制层的厚度是1.7μm，掺杂浓度范围是3.0×10¹⁷cm^-3至2.0×10¹⁸cm^-3；该SiO₂绝缘层的厚度范围是200nm-400nm；该P型InGaAs欧姆接触层的厚度是100nm，掺杂浓度>5.0×10¹⁸cm^-3。