[发明专利]制作及操作光学调制器的方法

说明书

一种半导体装置包括：衬底；整体增益区域，其安置于所述衬底上且可操作以响应于电流注入而产生光学增益，所述整体增益区域包含：第一电极，其位于所述增益区域的第一部分上方、具有第一长度L1，其中施加第一电流I₁；及第二电极，其位于所述增益区域的第二部分上方、具有第二长度L₂，其中施加第二电流I₂；其中I₁/L1大于I₂/L₂。

相关申请案

本申请案主张以下申请案的优先权：(i)以亨利A.布劳维特(Henry A.Blauvelt)的名义于2014年9月15日提出申请的标题为“制作及操作光学调制器的方法(Method offabricating and operating an optical modulator)”的第62/050,347号美国临时申请案；及(ii)以亨利A.布劳维特、何晓光(Xiaoguang He)及克里·瓦哈拉(Kerry Vahala)的名义于2015年2月11日提出申请的标题为“制作及操作光学调制器的方法(Method offabricating and operating an optical modulator)”的第14/620,010号美国非临时申请案；所述申请案以引用的方式并入，犹如完全陈述于本文中一般。

技术领域

本发明涉及一种使用在外部调制的固态激光器的用于模拟或数字射频(RF)信号的光学发射系统，且特定来说涉及一种制作有且耦合到此激光器的光学调制器。

背景技术

光学电信系统通过光学载波的方式将信息从一个地点发射到另一地点，所述光学载波的频率通常在电磁谱的可见区域或近红外区域中。具有此高频率的载波有时称为光学信号、光学载波、光束或光波信号。光学电信系统包含数个光纤，且每一光纤包含多个信道。信道为电磁信号的所规定频带，且有时称为波长。在同一光纤中使用多个信道(称作密集波长划分多路复用(DWDM))的目的是为了利用由光纤提供的高容量(即，带宽)。基本上，每一信道具有其自身波长，且所有波长充分分离以防止重叠。国际电信同盟(ITU)标准当前确定信道分离。

光学电信系统的一个链路通常具有发射器、光纤及接收器。光学发射器具有将电信号转换成光学信号并将其发射到光纤中的激光器。光纤将光学信号运送到接收器。接收器将光学信号转换回成电信号。

用于经由光纤发射模拟或数字射频(RF)信号的光学发射器可使用直接调制的激光器或耦合到外部调制器的连续波(CW)激光器。

利用电信号直接调制发光二极管(LED)或半导体激光器的模拟强度被视为在用于经由光纤发射模拟信号(例如声音及视频信号)的现有技术中已知的最简单方法当中。虽然此类模拟发射技术具有比数字发射(例如数字脉冲编码调制)或者模拟或脉冲频率调制实质上小的带宽要求的优点，但振幅调制的使用通常对发射器的噪声及失真特性具有更严格要求。此类链路中的限制因素可为由于光频率调制或啁啾与光纤色散的组合导致的二阶失真。

出于这些原因，直接调制技术通常已连同1310nm激光一起使用，其中应用采用具有低色散的光纤链路的短发射链路。还可能使用1550nm激光的直接调制，但在此情形中，必须使用针对特定光纤长度设定的预失真器消除由啁啾及色散产生的失真。在某种情形中，例如当必须将信号发送到一个以上位置或穿过不同长度的冗余光纤链路时，此可编程预失真器可为不合意的。

取决于光发射功率及总光纤长度的受激布里渊散射(SBS)效应还可使DWDM系统性能降级。SBS是可在单模式光纤中发生的光声非线性过程。此光学诱发的声共振有效地限制可通过单模式光纤成功发射的光功率量。