半導(dǎo)體光調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)及原理

1、半導(dǎo)體光調(diào)制器半導(dǎo)體光調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)及原理的基本結(jié)構(gòu)及原理學(xué)院：電子信息學(xué)院學(xué)院：電子信息學(xué)院專業(yè)：光電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)：光電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：1142052022姓名：代中華姓名：代中華一一 引言引言雖然半導(dǎo)體激光器可以直接進(jìn)行調(diào)制產(chǎn)生光信號(hào)， 但是在高速率調(diào)制狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的啁啾，將不利于長(zhǎng)距離、大容量的干線光纖通信傳輸。如果讓激光器只是靜態(tài)直流工作，再外加光外調(diào)制器調(diào)制光信號(hào)，則可能減小頻率啁啾，從而大大提高信號(hào)傳輸性能，以成為大容量長(zhǎng)距離光線系統(tǒng)光源。 在各種光調(diào)制器中， 半導(dǎo)體光調(diào)制器既具有優(yōu)良的光調(diào)制特性，又具有體積小、功率低的優(yōu)點(diǎn)，從而得到了廣泛采用。半導(dǎo)體光調(diào)制器可分

2、為強(qiáng)度調(diào)制器件和相位調(diào)制器件。 在目前的光纖通信系統(tǒng)中， 主要采用強(qiáng)度檢測(cè)方式， 所以強(qiáng)度調(diào)制型光調(diào)制器的研制占著絕大多數(shù)的比重。 目前得到廣泛采用的半導(dǎo)體強(qiáng)度調(diào)制器主要有兩種： 利用量子限制斯塔克效應(yīng)(quantum-confined-Stark effect,QCSE)的電吸收(Electroabsorption, EA)調(diào)制器和 Mach-Zehnder(M-Z)型光調(diào)制器。二二 電吸收調(diào)制器電吸收調(diào)制器電吸收調(diào)制器是依靠材料在外電場(chǎng)中吸收率發(fā)生變化來(lái)工作的。 調(diào)制器結(jié)構(gòu)不同， 產(chǎn)生電吸收的機(jī)理也不盡相同。按照調(diào)制器的結(jié)構(gòu)，可以分為體材料、超晶格和多量子阱三類，其機(jī)理又可以分為三種：1.

3、 Franz-Keldysh 效應(yīng) 2. Wannier-Stark 局域化效應(yīng) 3. 量子限制Stark 效應(yīng)。下面分別介紹這三種效應(yīng)。1. Franz-Keldysh 效應(yīng)效應(yīng)在體材料電吸收型調(diào)制器中，吸收層采用的是體材料(Butt Material)，依靠Franz-Keldysh 效應(yīng)實(shí)現(xiàn)調(diào)制。在體材料中，光子吸收主要發(fā)生在價(jià)帶電子被受激躍遷到導(dǎo)帶的情況。外電場(chǎng)使能帶傾斜， 當(dāng)外電場(chǎng)很強(qiáng)時(shí)， 價(jià)帶電子通過(guò)隧穿躍遷到導(dǎo)帶的幾率大大增加，有效能隙減小，使得吸收邊發(fā)生紅移，這種效應(yīng)就是 Franz-Keldysh 效應(yīng)。由于體材料電吸收調(diào)制器的有源層厚度在幾百納米量級(jí)，生長(zhǎng)控制比較簡(jiǎn)單； 有

4、源層結(jié)構(gòu)對(duì)光生載流子的限制較小，光生載流子的逸出相對(duì)于多量子阱調(diào)制器容易，因而在大功率下的調(diào)制特性上，體材料調(diào)制器有一些優(yōu)勢(shì)。另外，和直接調(diào)制方式相比，其頻率啁啾也比較小。但是， Franz-Keldysh 效應(yīng)的特點(diǎn)是帶間躍遷， 加上體材料的拋物型能態(tài)密度，所以體材料調(diào)制器具有吸收率隨調(diào)制電壓變化緩慢、調(diào)制電壓高、消光比小等缺點(diǎn)。2. Wannier-Stark 局域化效應(yīng)局域化效應(yīng)超晶格電吸收調(diào)制器采用半導(dǎo)體超晶格材料來(lái)制作調(diào)制器的吸收層。在超晶格材料中， 外電場(chǎng)會(huì)使本來(lái)通過(guò)共振隧穿在耦合很強(qiáng)的各個(gè)量子阱間作共有化運(yùn)動(dòng)的載流子重新局域到各個(gè)量子阱中(即 Wannier-Stark 局域化效

5、應(yīng))， 伴隨著這一過(guò)程，將出現(xiàn)一系列稱為 Stark 階梯躍遷的阱間躍遷，它們會(huì)造成吸收峰的位置隨外電場(chǎng)強(qiáng)度的變化基本上呈現(xiàn)線性的移動(dòng)。利用這種吸收峰和吸收邊的移動(dòng)，可以得到調(diào)制電壓很低的電吸收調(diào)制器。圖 6.1 是這類調(diào)制器的典型調(diào)制特性。圖 6.1 超晶格型電吸收光調(diào)制器圖 6.1 超晶格型電吸收光調(diào)制器在弱電場(chǎng)下時(shí)依靠阱間躍遷產(chǎn)生吸收， 但是當(dāng)電場(chǎng)超過(guò)一定強(qiáng)度時(shí)其阱間躍遷幾率迅速減小，因此在調(diào)制特性上形成了一個(gè)谷點(diǎn)，因此這種調(diào)制器的調(diào)制電壓也只能工作于較低的電壓下，從而限制了其消光比。超晶格型調(diào)制器的突出優(yōu)點(diǎn)是調(diào)制電壓低，消光比可達(dá)到 0.75 V 10 dB，而且器件的啁啾特性也比一般

6、的多量子阱調(diào)制器好。其缺點(diǎn)是超晶格材料生長(zhǎng)困難，不能實(shí)現(xiàn)大的消光比。3. 量子限制量子限制 Stark 效應(yīng)效應(yīng)1. 激子如圖 6.2 所示， 在較低的載流子濃度和較低溫度下， 電子和空穴以較長(zhǎng)的周期互相圍繞運(yùn)動(dòng)， 形成激子態(tài)， 類似于氫原子的情況， 電子從低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)， 但它還屬于氫原子。BE為激子束縛能，meV 量級(jí)。2.量子阱材料中的量子限制斯塔克效應(yīng)(QCSE, Quantum Confined Stark Effect)基于量子阱材料的調(diào)制器是目前最廣泛采用的一類調(diào)制器， 其有源區(qū)采用量子阱或者多量子阱材料。在體材料調(diào)制器中，由于其激子近似為三維激子，其束縛能較小，在室溫下很容

7、易被離化，激子很少能夠存在。在半導(dǎo)體量子阱材料中，由于電子和空穴的運(yùn)動(dòng)受到量子阱勢(shì)壘的限制，激子為準(zhǔn)二維激子，束縛能增大，激子在室溫下能夠得以存在，從而形成吸收曲線帶邊尖銳的激子吸收峰。激子吸收峰對(duì)應(yīng)的光子能量為：EEEEgehhB11(6.1)其中，Eg為勢(shì)阱材料的帶隙，Ee1和 Ehh1分別為導(dǎo)帶第一電子能級(jí)與價(jià)帶第一重空穴能級(jí)，EB為激子束縛能。由于激子吸收峰的存在，多量子阱材料的吸收曲線具有陡峭的邊緣。當(dāng)在垂直于量子阱壁的方向上施加電場(chǎng)時(shí)，量子阱能帶發(fā)生傾斜，電子與空穴的量子能級(jí)下降，使吸收邊發(fā)生紅移。同時(shí)，電場(chǎng)的存在使構(gòu)成激子的電子與空穴向相反的方向移動(dòng)，導(dǎo)致激子束縛能降低，對(duì)吸收邊

8、有蘭移作用。施加垂直方向電場(chǎng)的總效果是使吸收邊紅移。 這種量子阱材料的吸收邊隨垂直阱壁的電場(chǎng)而發(fā)生紅移的現(xiàn)象稱為量子限制 Stark 效應(yīng)。EECEBeexcitonEV圖 6.2 能隙中的激子圖 6.4 為不同外加電場(chǎng)下量子阱材料的室溫光吸收譜，從中可明顯地看出激子吸收峰隨外加電場(chǎng)的紅移。在吸收邊紅移的同時(shí)，依靠量子阱的限制作用，激子結(jié)構(gòu)依然存在，只是由于電場(chǎng)的作用，激子吸收峰會(huì)有所降低和展寬，但仍然保持比較陡峭的吸收邊。三三 量子阱調(diào)制器量子阱調(diào)制器1. 量子阱電吸收調(diào)制器的結(jié)構(gòu)量子阱電吸收調(diào)制器的結(jié)構(gòu)根據(jù)量子限制 Stark 效應(yīng)，對(duì)于波長(zhǎng)處于多量子阱材料的吸收邊外而又靠近吸收邊的入射光

9、， 其吸收系數(shù)會(huì)在施加垂直電場(chǎng)后有明顯變化。 可以利用這一原理制成電吸收型光調(diào)制器。為提高消光比，一般的電吸收調(diào)制器均采用波導(dǎo)型結(jié)構(gòu)，使入射光通過(guò)多量子阱結(jié)構(gòu)的吸收層，改變所加的反向偏壓，形成光吸收，達(dá)到強(qiáng)度調(diào)制的目的。如吸收系數(shù)的改變量為，器件波導(dǎo)長(zhǎng)度為 L，則該電吸收型光調(diào)制器的消光比為 exp(L)，其中是吸收波導(dǎo)層的光限制因子。利用量子限制 Stark 效應(yīng)制作的電吸收型光調(diào)制器由于具有調(diào)制速率高、驅(qū)動(dòng)電壓低、體積小、結(jié)構(gòu)與工藝便于與半導(dǎo)體激光器集成等一系列優(yōu)點(diǎn)，成為廣泛應(yīng)用的外調(diào)制器結(jié)構(gòu)。.2.量子阱電吸收調(diào)制器工作特性量子阱電吸收調(diào)制器工作特性為了實(shí)現(xiàn)高速率、大功率的光調(diào)制，需要對(duì)

10、電吸收調(diào)制器的材料、器件結(jié)構(gòu)及封裝進(jìn)行仔細(xì)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，需要考慮以下幾個(gè)重要參數(shù)：消光比、調(diào)制電壓、插入損耗、飽和功率、小信號(hào)調(diào)制帶寬和啁啾特性等。其中，消光比、調(diào)制電壓、插入損耗和飽和功率為靜態(tài)參數(shù)，而調(diào)制帶寬與啁啾特性為動(dòng)態(tài)特性。在實(shí)際的電吸收調(diào)制器設(shè)計(jì)過(guò)程中， 以上諸參數(shù)往往需要同時(shí)加以考慮， 尤其是進(jìn)行高速電吸收調(diào)制器的設(shè)計(jì)時(shí)，更需要兼顧動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性指標(biāo)，進(jìn)行整體優(yōu)化。由于這些特性圖 6.4 量子阱材料吸收譜隨外加電場(chǎng)的變化指標(biāo)往往相互制約， 難以同時(shí)獲得理想值， 因此要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求進(jìn)行綜合分析和處理，以期滿足應(yīng)用的具體要求。 在下面進(jìn)行分別討論的同時(shí)， 我們將特別注意指出

11、參數(shù)間的相互聯(lián)系。1.靜態(tài)特性(1) 消光比與調(diào)制電壓消光比與調(diào)制電壓消光比定義為光調(diào)制器在通斷狀態(tài)的輸出光強(qiáng)比。 在實(shí)際應(yīng)用中， 通常要求光調(diào)制器的消光比大于 10 dB，但不必過(guò)高以免造成設(shè)計(jì)和制作上的困難，一般以 1020 dB 為宜。調(diào)制電壓指達(dá)到一定的消光比(如 10 dB)時(shí)所需施加的反向偏壓的大小。由于高頻驅(qū)動(dòng)電源一般采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)， 無(wú)法獲得很大的輸出電壓峰峰值， 所以要求調(diào)制器在較小的調(diào)制電壓(23 V)下實(shí)現(xiàn)一定的消光比(1020 dB)。電吸收型調(diào)制器的消光比是多量子阱材料量子限制 Strark 效應(yīng)強(qiáng)弱的直接體現(xiàn)。 在二級(jí)微擾近似下，量子阱基態(tài)能級(jí)的偏移量可以表示為：

12、ECm e F Lpert12224( )* (6.2)其中，Cpert為一常數(shù)，m*為載流子有效質(zhì)量，F(xiàn) 為外加電場(chǎng)強(qiáng)度，L 為阱寬。上表明量子限制 Stark 效應(yīng)隨外加電場(chǎng)的增強(qiáng)而變大，但在實(shí)際應(yīng)用中由于高速調(diào)制時(shí)調(diào)制電壓的限制，難以采用增大外加電壓的方法來(lái)提高調(diào)制器的消光比。 另一方面， 由于高速調(diào)制要求盡量減小調(diào)制器電容，因此也不能依靠減小多量子阱區(qū)的厚度來(lái)獲得較大的電場(chǎng)強(qiáng)度。從(6.2)式中還可以看出，吸收邊的紅移與量子阱阱寬的四次方成正比，故可以通過(guò)增大量子阱阱寬來(lái)提高消光比。增大阱寬還有助于獲得較小的調(diào)制器電容，實(shí)現(xiàn)高速調(diào)制。但應(yīng)當(dāng)指出，在增大量子阱阱寬的同時(shí)，將使相同偏置電壓

13、下多量子阱區(qū)的電場(chǎng)下降，并削弱激子的強(qiáng)度，從而對(duì)消光比產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，量子阱結(jié)構(gòu)存在一優(yōu)化值，需要合理設(shè)計(jì)以達(dá)到最佳效果。(2) 插入損耗插入損耗插入損耗反映了外調(diào)制器與其他光電器件耦合時(shí)的損耗特性， 是分立調(diào)制器的一個(gè)重要參數(shù)。 電吸收調(diào)制器的插入損耗主要由吸收曲線的邊緣陡峭程度、 工作波長(zhǎng)與吸收邊的失諧量決定，同時(shí)，還受調(diào)制器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)及端面反射系數(shù)的影響。由于電吸收調(diào)制器吸收系數(shù)與反向偏壓呈非線性關(guān)系， 為了實(shí)現(xiàn)較大的消光比， 一般需要使調(diào)制器工作于一定的靜態(tài)反壓下，這樣就會(huì)增大調(diào)制器的插入損耗。為了在保證足夠的消光比的前提下，實(shí)現(xiàn)較小的插入損耗，一般采用/0作為器件設(shè)計(jì)的參數(shù)，要求

14、/0大于一定的數(shù)值，其中0為調(diào)制器出于開(kāi)狀態(tài)時(shí)的吸收系數(shù)。為獲得較小的插入損耗，需要使多量子阱材料的吸收邊陡峭，同時(shí)合理地設(shè)計(jì)失諧量，降低調(diào)制器開(kāi)狀態(tài)的吸收系數(shù)。同時(shí)，需要對(duì)調(diào)制器的端面實(shí)行減反鍍膜，降低反射損耗。此外，與光纖模場(chǎng)半徑匹配的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是影響調(diào)制器插入損耗的重要因素。(3) 飽和功率飽和功率飽和功率可以定義為消光比與小信號(hào)條件相比下降 1 dB 時(shí)的入射光功率，它反映了電吸收調(diào)制器在高入射光功率下的工作特性。電吸收型調(diào)制器波導(dǎo)層在對(duì)入射光進(jìn)行吸收的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生光生載流子。在高速大功率工作的情況下，由于量子阱勢(shì)壘對(duì)載流子的限制作用，大量的光生載流子來(lái)不及從中逸出，會(huì)形成光生載流

15、子的積累。積累的光生載流子會(huì)屏蔽外電場(chǎng)，使消光比大為降低，影響大功率下的消光比和調(diào)制帶寬。在多量子阱電吸收型調(diào)制器中，由于量子阱對(duì)載流子的限制作用加強(qiáng)， 這一效應(yīng)更加明顯。 圖 6.6所示為不同入射光強(qiáng)下的吸收系數(shù)。影響光生載流子積累的關(guān)鍵是載流子的逸出速度。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)光生載流子的積累起決定性作用的是光生空穴，特別是重空穴，因?yàn)樗挠行з|(zhì)量大得多。時(shí)間分辨光電流的測(cè)量表明，電子的逸出時(shí)間常數(shù)為 30 ps，而空穴的時(shí)間常數(shù)為 4.4 ns 左右。為進(jìn)一步討論該問(wèn)題， 考慮光生載流子在有外電場(chǎng)的多量子阱中的壽命。 根據(jù)熱發(fā)射和隧穿模型，有：iRiibibiiAEFk TBLmEF1122exp

16、() /)exp() / )(6.3)該式右端各項(xiàng)依次表示復(fù)合、熱發(fā)射和勢(shì)壘隧穿對(duì)載流子壽命的影響。下標(biāo) i 用以區(qū)分不同種類的載流子，mi表示該種載流子的有效質(zhì)量，R為其復(fù)合壽命，T 為載流子溫度，F(xiàn) 為外電場(chǎng)強(qiáng)度，A 和 B 是與場(chǎng)強(qiáng)無(wú)關(guān)的常量，Ei(F)為在電場(chǎng) F 下載流子的有效勢(shì)壘高度，可表示為：EFEEeF LLiiiwb()() /12(6.4)其中，Ei為勢(shì)壘高度，Ei1為勢(shì)阱中的第一束縛能級(jí)的能量，Lw和 Lb分別表示勢(shì)阱和勢(shì)壘的寬度。載流子在勢(shì)阱中的壽命越小，則其逸出越快。由上面的公式可見(jiàn)，減小勢(shì)壘高度Ei，加大場(chǎng)強(qiáng) F，減小勢(shì)壘寬度 Lb，都可以減小載流子在勢(shì)阱中的壽命。

17、因此，針對(duì)以上幾點(diǎn)，可以提出以下解決光生載流子逸出問(wèn)題的途徑：(1) 減小價(jià)帶的不連續(xù)性。由于光生空穴在吸收飽和中起主要作用， 故應(yīng)盡量減小對(duì)光生空穴的束縛， 以增大其逸出速率。InGaAs/InGaAlAs 材料的量子阱價(jià)帶不連續(xù)躍變比 InGaAs/InGaAsP 材料量子阱小，故可以獲得較大的飽和功率。實(shí)測(cè)表明，前者的飽和吸收功率比后者可以提高至少 10 倍。但由于 Al 在生長(zhǎng)過(guò)程中容易被氧化而形成缺陷，所以人們轉(zhuǎn)而研究 InGaAsP/InGaAsP 材料的量子阱，因?yàn)樗簿哂休^小的價(jià)帶不連續(xù)性。實(shí)驗(yàn)證明，采用 InGaAsP/InGaAsP 多量子阱材料也可以獲得較好的飽和特性。此

18、外， 應(yīng)變及應(yīng)變補(bǔ)償技術(shù)也可以有效地改善調(diào)制器的飽和特性。 通過(guò)在多量子阱的勢(shì)阱區(qū)引入壓應(yīng)變，勢(shì)壘區(qū)引入張應(yīng)變，使輕重空穴簡(jiǎn)并解除，重空穴有效勢(shì)壘高度變小，可圖 6.6 不同入射光強(qiáng)下的吸收系數(shù)以加大其逸出速度，提高飽和吸收功率。實(shí)測(cè)表明，在 InGaAsP/InGaAsP 多量子阱調(diào)制器的阱和壘中引入 1%的應(yīng)變，可使飽和吸收功率提高將近 5 dB。如果利用阱區(qū)的重空穴能級(jí)和壘區(qū)的輕空穴能級(jí)之間的躍遷，則可以進(jìn)一步提高調(diào)制器的飽和特性。(2)采用間隔層結(jié)構(gòu)。在多量子阱層本征層與 n 型層之間插入對(duì)于工作波長(zhǎng)透明的本征間隔層， 則飽和吸收功率會(huì)明顯提高。當(dāng)加入間隔層后，在大功率情況下，量子阱區(qū)

19、的電場(chǎng)并未降低，甚至有局部的增強(qiáng)。 電場(chǎng)強(qiáng)度的增加有助于光生載流子的逸出， 因而這種結(jié)構(gòu)的調(diào)制器可以獲得較大的飽和功率。當(dāng)然，本征間隔層的引入會(huì)導(dǎo)致相同偏壓下量子阱區(qū)電場(chǎng)的降低，使調(diào)制電壓增大。(3) 減小勢(shì)壘寬度。通過(guò)調(diào)整阱或壘的組分、改變量子阱勢(shì)壘的寬度和高度也可以減小量子阱對(duì)載流子的束縛。減小勢(shì)壘寬度有助于載流子的隧穿溢出，同時(shí)有利于增大電場(chǎng)強(qiáng)度，提高消光比。但當(dāng)壘寬過(guò)小時(shí)，會(huì)發(fā)生基態(tài)波函數(shù)的阱間耦合，出現(xiàn)Wannier-Stark 局域化，影響調(diào)制深度。2.動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性是指調(diào)制器在高速調(diào)制狀態(tài)下反映出的特性， 其中最重要的是調(diào)制帶寬和啁啾特性。隨著光纖通信向著高速率、大容量方向發(fā)展

20、，動(dòng)態(tài)特性成為調(diào)制器的關(guān)鍵指標(biāo)，高速調(diào)制的實(shí)現(xiàn)也成為光電器件研究的重要課題。 下面我們僅對(duì)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述， 關(guān)于高速調(diào)制器的制作與封裝測(cè)試將作為重點(diǎn)課題在后面進(jìn)行仔細(xì)分析。1調(diào)制帶寬調(diào)制帶寬調(diào)制帶寬指當(dāng)光調(diào)制輸出響應(yīng)比直流靜態(tài)調(diào)制特性下降了 3 dB 時(shí)的調(diào)制頻率。調(diào)制帶寬標(biāo)志著光調(diào)制器在高頻調(diào)制時(shí)的反應(yīng)速度，決定了其在高速光通信系統(tǒng)中的表現(xiàn)。在調(diào)制器的設(shè)計(jì)中， 為同時(shí)兼顧調(diào)制電壓與調(diào)制帶寬， 可采用調(diào)制帶寬與調(diào)制電壓的比值(單位：GHz/V)作為器件性能的表征參數(shù)。電吸收型光調(diào)制器的調(diào)制帶寬主要受調(diào)制器等效電容的大小的影響，為了提高調(diào)制速率，就要設(shè)法盡量降低調(diào)制器及其封裝的電容。目前

21、，電吸收型光調(diào)制器的調(diào)制帶寬最大已經(jīng)達(dá)到 50 GHz，可以應(yīng)用于 40 Git/s 的高速數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中。2.啁啾特性啁啾特性啁啾特性是電吸收型調(diào)制器的另一重要參數(shù)， 它反映了光調(diào)制器在強(qiáng)度調(diào)制的同時(shí)對(duì)光信號(hào)的頻率調(diào)制，它限制了光信號(hào)在光纖中的實(shí)際傳輸距離32。調(diào)制器的啁啾特性通常由啁啾因子表示。 0 稱為正啁啾(或 red chirp), 導(dǎo)致被調(diào)制光信號(hào)的前沿發(fā)生頻率蘭移，而后沿出現(xiàn)頻率紅移； 0 稱為負(fù)啁啾(或 blue chirp)，引起被調(diào)制信號(hào)的前沿發(fā)生頻率紅移，而后沿出現(xiàn)頻率蘭移。電吸收調(diào)制器一般具有正的啁啾因子。由于目前廣泛采用的單模光纖在 1.55 m 的最低損耗窗口處

22、存在 17 ps/nm/km 的反常色散，使得頻率高的信號(hào)具有較大的傳播速度，調(diào)制器的正啁啾特性將加重長(zhǎng)距離傳輸時(shí)的碼間串?dāng)_， 對(duì)數(shù)字光纖通信在一定誤碼率下的傳輸速率和傳輸距離產(chǎn)生嚴(yán)重的限制。電吸收調(diào)制器的啁啾主要受多量子阱的材料與工作波長(zhǎng)的影響， 通過(guò)合理地設(shè)計(jì)調(diào)制器的多量子阱材料吸邊與入射波長(zhǎng)的失諧量，可以改變電吸收調(diào)制器的啁啾因子。目前，已經(jīng)有關(guān)于 0 稱為正啁啾，此時(shí)調(diào)制輸出光脈沖信號(hào)的前沿發(fā)生頻率蘭移， 后沿發(fā)生頻率紅移， 在常規(guī)單模色散光纖中將加速脈沖的展寬， 限制了光纖通信系統(tǒng)在一定誤碼率下的傳輸速率和傳輸距離。 在0 的負(fù)啁啾情況下，頻率啁啾正好相反，前沿紅移而后沿蘭移，在傳輸開(kāi)始的一段會(huì)壓縮光脈沖信號(hào)，從而延長(zhǎng)一定誤碼率和傳輸速率下的傳輸距離。現(xiàn)在普遍認(rèn)為，在1 的負(fù)啁啾下可以得到最佳的系統(tǒng)傳輸性能。因而在對(duì)高速光調(diào)制器的研究中，越來(lái)越多的注意力被放在啁啾因子上。上面的(6.9)式又可以表示為：),(exp),(),(212121VVjVVIVVE(6.9)則小信號(hào)啁啾因子為：2121,ln