寬頻MEMS可調諧雷射器的研究

《寬頻MEMS可調諧雷射器的研究》是依託北京郵電大學，由程遠兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：寬頻MEMS可調諧雷射器的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：程遠兵
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

基於可調諧雷射器在光通信發射端、光路由節點和光接入網等領域的廣泛套用前景，提出了一種低功耗、小體積和低成本的MEMS可調諧雷射器。著重研究影響調諧範圍、調諧速度和邊模抑制比的因素；探索器件的關鍵製備技術和集成方式；研究使雷射器輸出波長符合ITU-T波長規定的方法；並探索MEMS可調諧雷射器在光通信領域，特別是波分復用/時分復用混合無源光網路(WDM/TDM-PON)等未來接入技術上的套用，力爭為我國具有自主智慧財產權光通信的發展做出貢獻。

結題摘要

基於微機電系統（MEMS）的波長可調諧雷射器採用MEMS來驅動波長選擇單元，不僅保持了傳統機械調諧外腔雷射器光譜線寬窄、調諧範圍大的優點，還具備高調諧精度、高穩定性、快速調諧和低功耗的優點。MEMS可調諧雷射器可以通過標準的半導體加工和耦合封裝工藝來實現，具備低廉的成本優勢，能極大地促進光網路技術的發展。針對目前MEMS可調諧雷射器的性能較差及製作工藝複雜等問題，我們提出了一種基於拋物面鏡的新型MEMS可調諧雷射器。在可調諧雷射器的外腔內，採用光纖柱形透鏡和深矽刻蝕的拋物面鏡兩個二維的光約束器件，組合實現光束三維方向耦合，提高了外腔耦合效率。並開發出了一套完整的器件的加工工藝，成功製作出了MEMS可調諧雷射器晶片。隨後，通過與新加坡微電子所的合作，對MEMS可調諧雷射器進行了封裝。封裝後的MEMS可調諧雷射器器件尺寸為3 mm × 3.2 mm；注入電流為30mA時，其輸出功率約為2.5mW；其最高邊模抑制比大於35dB；在保持邊摸抑制比大於20 dB的情況下，實現了48.3 nm（1542.2~1578.5 nm）的波長調節範圍。