赵开梅，段利华，彭芳草，熊煜，张靖，周帅

（重庆光电技术研究所，重庆 400060）

0 引言

随着智能手机，大数据存储和全球化云计算的快速发展，使数据中心带宽容量呈现爆炸式的增长。同时，5G网络建设的大规模启动，对光模块的需求变得更加迫切。为了满足要求，信号传输的光模块需要更高的调制速率以及更宽的工作温度范围。目前，国内外针对多量子阱DFB直调激光器的研究已经取得很多成果[1-3]，但是针对张应变多量子阱DFB激光器的研究比较少。本文采用AlGaInAs InP多量子阱材料体系，有源层引入多量子阱张应变，设计并制备了脊波导结构的激光器芯片。设计激光器波长失谐量、优化芯片腔长，实现DFB激光器在宽温度范围内工作，提高了小信号频率响应带宽f3dB，且在宽温度范围内f3dB的变化率较小。

1 器件设计和制作

半导体激光器中有源层的势阱层内引入多量子阱张应变量，势垒层中引入压应变，有效改进激光器高速调制特性。为了进一步提高激光器高温特性，优化设计光栅激射波长和材料增益波长的失谐量。适当选择光栅激射波长相对材料增益波长的负失谐量，既要考虑激光器调制速率的提高，同时兼顾激光器全温度范围内的工作特性[4]。适当的负失谐量有利于提高张弛震荡频率，但是激光器激射波长偏离材料增益波长太远，导致激光器的高温特性失效。我们设计在温度25℃下，失谐量是-5nm。减小腔长是提高DFB激光器高频带宽的一种有效方法，但是芯片电阻的增加以及自身热效应会引起芯片有源区温度升高，进而抑制DFB激光器频率响应带宽。……