[实用新型]一种大功率半导体光放大器

说明书

一种大功率半导体光放大器，包括沿光传播方向依次设置的若干增益介质，用于放大输入所述增益介质的信号光，所述增益介质包括基板、以及所述基板上方依次层叠设置的下限制层、有源层和上限制层，所述有源层由量子点材料组成。本实用新型具有如下有益效果：由于量子点非均匀展宽特性带来相比量子阱结构更宽的光谱增益，利用量子点材料结构并通过特殊的多模干涉原理，即通过结合级联结构，获得相比其他量子点半导体光放大器或反射式半导体光放大器更高的输出功率，可以实现相比传统量子阱方案更宽增益、更小波动、更大功率的半导体光放大器。

【技术领域】

本实用新型涉及光电子领域，具体涉及一种大功率半导体光放大器。

【背景技术】

光放大器是光纤通信系统中能对光信号进行放大的一种子系统产品。光放大器的原理基本上是基于激光的受激辐射，通过将泵浦光的能量转变为信号光的能量实现放大作用。光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果，它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。光放大器主要有两种，半导体放大器(semiconductor optical amplifier)及光纤放大器。半导体放大器一般是指行波光放大器，工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的，但增益幅度稍小一些，制造难度较大，这种光放大器虽然已实用，但推广使用上面对较多的技术制约。

在光通信领域和光传感领域经常需要对链路中的光进行放大或提供增益，在通讯C波段可以用掺饵光纤(EDFA)解决增益不足的问题，然而在通讯O波段目前需要用半导体光放大器解决。目前商用的半导体光放大器多采用量子阱结构。InAs(砷化铟)量子点材料相比于传统量子阱材料具有增益带宽大的特点，因此十分适合用来制造半导体光放大器和反射性半导体光放大器(RSOA)。然而量子点材料相比传统量子阱材料具有增益不足的缺陷。因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种宽光谱、高功率的大功率半导体光放大器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：

一种大功率半导体光放大器，包括沿光传播方向依次设置的若干增益介质，用于放大输入所述增益介质的信号光，所述增益介质包括基板、以及所述基板上方依次层叠设置的下限制层、有源层和上限制层，所述有源层由量子点材料组成。

在其中一个实施例中，若干所述增益介质彼此串联连接，沿光传播方向上的前一个增益介质的输出信号光作为后一个增益介质的输入信号光。

在其中一个实施例中，所述增益介质为1×1多模相干结构。

在其中一个实施例中，所述增益介质外镀有增透膜。

在其中一个实施例中，用于制作反射型半导体光放大器，所述增益介质外镀有反射膜和增透膜。

在其中一个实施例中，所述基板上方依次层叠设置有缓冲层、n电极层、下限制层、有源层、上限制层和p电极层，所述p电极层和n电极层分别与所述有源层之间设有上限制层和下限制层。

在其中一个实施例中，所述p电极层和n电极层为砷化镓层。

在其中一个实施例中，所述上限制层和下限制层为铝镓砷层。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：由于量子点非均匀展宽特性带来相比量子阱结构更宽的光谱增益，利用量子点材料结构并通过特殊的多模干涉原理，即通过结合级联结构，获得相比其他量子点半导体光放大器或反射式半导体光放大器更高的输出功率，可以实现相比传统量子阱方案更宽增益、更小波动、更大功率的半导体光放大器。

【附图说明】

图1是本实用新型大功率半导体光放大器增益介质截面示意图；

图2是本实用新型大功率半导体光放大器增益介质刻蚀后截面示意图；