--翻譯自Kasper Van Gasse, Ruijun Wang,Gunther Roelkens的文章

摘要

具有高增益和高輸出功率的硅基混合III-V半導(dǎo)體光放大器在許多應(yīng)用中非常重要，如光收發(fā)器、集成微波光子學(xué)和光子波束成形。在這項(xiàng)工作中，我們介紹了高增益、高輸出功率硅基III-V級(jí)半導(dǎo)體光放大器的設(shè)計(jì)、制造和表征。這些放大器支持混合III-V/Si光學(xué)模式，以減少有源區(qū)域的限制并增加飽和功率。在4.9 kA/cm2的電流密度下，測(cè)得的小信號(hào)增益為27 dB，飽和功率為17.24 dBm，片內(nèi)輸出功率為17.5 dBm，室溫下的功耗為540 mW，總長(zhǎng)度為1.45 mm的放大器。這些放大器是使用6量子阱InGaAsP有源區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的，該有源區(qū)域以前用于制造高速直調(diào)DFB激光器，從而可以實(shí)現(xiàn)共集成。

1. 引言

硅光子學(xué)是集成光學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。無(wú)源光子集成電路 （PIC） 已被設(shè)計(jì)用于許多應(yīng)用，例如集成微波光子濾波器 [1] 和光束控制 [2]。然而，許多基本的光子電路，如光收發(fā)器，需要集成有源元件（光源、放大器、調(diào)制器和光電探測(cè)器）。創(chuàng)建有源 PIC 的一種吸引人的方法是將基于 InP 的材料異構(gòu)集成在絕緣體上硅平臺(tái)上。這種方法將硅光子學(xué)的可擴(kuò)展性與InP的光電高性能相結(jié)合。例如，該技術(shù)已被用于演示集成的高速直調(diào)激光器DML[3]和高速M(fèi)ach-Zehnder調(diào)制器[4]。除了用于光收發(fā)器外，硅基III-V也是實(shí)現(xiàn)集成微波光子IC的非常有前途的平臺(tái)[5] [6]。然而，在硅和硅基III-V光子集成電路中實(shí)現(xiàn)的許多系統(tǒng)可以通過(guò)更高的片上光功率得到極大的改進(jìn)。例如：實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離芯片級(jí)激光雷達(dá)系統(tǒng)[7]和微波光子鏈路，因?yàn)殒溌吩鲆嫫椒饺Q于光電轉(zhuǎn)換階段接收的光功率[8]。

盡管在InP平臺(tái)和硅基混合III-V平臺(tái)上已經(jīng)開(kāi)發(fā)了幾種半導(dǎo)體光放大器（SOA），但實(shí)現(xiàn)高增益和高輸出功率仍然具有挑戰(zhàn)性。C波段InP分立SOA的最高輸出功率是通過(guò)板耦合光波導(dǎo)（SCOW）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的[9]。盡管這種設(shè)計(jì)提供瓦特級(jí)輸出功率，但這種類(lèi)型的放大器需要專(zhuān)用的層堆疊和 1 cm 的放大器長(zhǎng)度，這使得與其他光子元件的共集成并不容易。據(jù)報(bào)道，具有3個(gè)量子阱分立InP/InGaAsP SOA的芯片飽和輸出功率為19.6 dBm，增益為>15 dB[10]。同樣，在單片集成中，許多不同的組件必須集成在一起，而高功率SOA的特定集成并非易事[11] [12]。SOA也在硅基III-V族平臺(tái)上開(kāi)發(fā)，均使用直接晶粒到晶圓鍵合和DVS-BCB粘性芯片到晶圓鍵合。在后一種方法中，通過(guò)在硅PIC上旋涂一層薄層（40-100 nm）的DVS-BCB（一種平坦化的旋裝聚合物）來(lái)促進(jìn)鍵合。在[13] 中，提出了III–V/Si SOA設(shè)計(jì)，其中電光轉(zhuǎn)換效率針對(duì)10 dB增益SOA和13 dBm片內(nèi)輸出功率進(jìn)行了優(yōu)化。[14]中演示了一種具有28 dB增益的封裝III-V硅基放大器，但未討論飽和功率，所提到的最高片內(nèi)輸出功率為12 dBm。最近，使用直接晶粒與晶圓鍵合的硅基III-V族SOA被制造出來(lái)，具有14 dB的增益和16.8 dBm的飽和功率[15]。這是通過(guò)一個(gè)2毫米長(zhǎng)的放大器實(shí)現(xiàn)的，使用3量子阱材料，功耗約為640 mW。

在本文中，我們介紹了一組硅基混合III-V SOA的設(shè)計(jì)、制造和表征。該陣列由 5 個(gè)橫截面相同但長(zhǎng)度不同的 SOA 組成，從 0.95 到 1.85 mm 不等。這樣可以評(píng)估器件長(zhǎng)度對(duì)放大器性能的影響，并實(shí)現(xiàn)損耗測(cè)量（放大器的內(nèi)部損耗和III-V/硅躍遷部分的損耗）。測(cè)得1.45mm長(zhǎng)的SOA具有27 dB的非飽和增益和17.5 dBm的片上放大輸出信號(hào)。該結(jié)果是在4.9 kA/cm2的電流密度下實(shí)現(xiàn)的，功耗為 540mW。1.2 mm 長(zhǎng)的 SOA 在相同電流密度（功耗為 410 mW）下提供 24.7 dB 增益和 17.2 dBm 的最大片內(nèi)輸出功率。本文的結(jié)構(gòu)如下：在第一部分中，我們討論放大器的設(shè)計(jì)和制造。在第二部分中，我們討論了器件的特性，在最后一部分中，我們總結(jié)了結(jié)果并提出了結(jié)論。

2. 設(shè)計(jì)與制造

如上一節(jié)所述，有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)集成式高輸出功率放大器。然而，兩種主要策略是在有源區(qū)域具有低約束或具有較大的橫截面有源區(qū)域。飽和功率公式說(shuō)明了這一點(diǎn)Ps[15]，定義為增益系數(shù)g減半的光功率：

其中h是普朗克常數(shù)，c是光速，λ是真空中的波長(zhǎng)，σXY是有源材料的橫截面積，a是差分增益，τ是載流子壽命，ΓXY是光模式在有源區(qū)域的約束因子，g0是最大增益，P是光功率。使用硅基混合III-V模式是降低約束系數(shù)的一種有吸引力的策略，類(lèi)似于平板耦合SOA[9]。此外，使用相同的制造工藝和材料實(shí)現(xiàn)放大器是有益的，這些也可用于實(shí)現(xiàn)其他有源器件以構(gòu)建復(fù)雜的光子集成電路。雖然其他高輸出功率放大器幾乎沒(méi)有量子阱來(lái)優(yōu)化輸出功率，但使用III-V外延材料實(shí)現(xiàn)高飽和功率放大器很有吸引力，這種材料也可用于在同一光路上實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的激光源，例如直調(diào)激光器，通常需要更多的量子阱[3]。

因此，本工作中使用的外延層堆疊由一個(gè) 6 量子阱有源區(qū)組成，由 InGaAsP 量子阱（波長(zhǎng) 1.55μm，厚7nm）和InGaAsP勢(shì)壘（帶隙波長(zhǎng)為1.17μm，厚9nm）組成。使用InGaAsP（帶隙波長(zhǎng)為1.17 μm）在有源區(qū)上方和下方實(shí)現(xiàn)100 nm厚的單獨(dú)約束異質(zhì)結(jié)構(gòu)。頂部p觸點(diǎn)由高摻雜的InGaAs層（厚度為300 nm）組成，p型包層由梯度p摻雜的InP層（厚度為1500 nm）組成。n觸點(diǎn)使用200 nm厚的n摻雜InP層。圖1a顯示了具有不同層的III-V波導(dǎo)的橫截面。

圖1 （a） 放大器波導(dǎo)的橫截面。（不按比例）（b） 放大器中的混合光模式，使用FIMMwave進(jìn)行仿真。（c） 硅波導(dǎo)、p-InP 臺(tái)面和有源區(qū)域的俯視圖。（d） 硅到硅基混合III-V-on-silicon波導(dǎo)錐度的詳細(xì)示意圖。（e） 從硅波導(dǎo)到增益波導(dǎo)的光耦合的模擬傳播（頂視圖）。僅顯示有源層中的強(qiáng)度。硅波導(dǎo)、p-InP 臺(tái)面和有效區(qū)域用彩色線表示。（f） 從硅波導(dǎo)到增益波導(dǎo)的仿真耦合側(cè)視圖。

III-V 族下方的硅肋波導(dǎo)是通過(guò) 180 nm 的部分蝕刻在 2μm 厚的掩埋氧化層上的 400 nm 厚硅器件層中實(shí)現(xiàn)的。硅肋波導(dǎo)寬 4μm，而 III-V 臺(tái)面寬 5 μm。該模式橫向受臺(tái)面和硅波導(dǎo)的限制。有效區(qū)域比 p-InP 臺(tái)面寬 0.5 μm，以減少導(dǎo)向模式與側(cè)壁之間的相互作用。模擬的混合模式曲線如圖1b所示。使用FIMMwave對(duì)模式剖面進(jìn)行了仿真，發(fā)現(xiàn)該波導(dǎo)設(shè)計(jì)的光約束為每阱0.7%。

由于放大器用于光路，因此逐漸變細(xì)至單模650nm寬的硅肋波導(dǎo)。如圖1c所示，從單模波導(dǎo)到放大器的過(guò)渡分兩步進(jìn)行：首先，硅波導(dǎo)在150μm的長(zhǎng)度上從650 nm絕熱逐漸變至4 μm，然后III-V波導(dǎo)結(jié)構(gòu)錐形變化，詳見(jiàn)圖1d。III-V波導(dǎo)在0.6 μm至5 μm之間分兩部分逐漸變化，第一部分在80μm的長(zhǎng)度上從0.6 μm逐漸變至1 μm。使用p型InP包層的各向異性蝕刻實(shí)現(xiàn)了較窄的III-V波導(dǎo)寬度，從而產(chǎn)生了如[16]所述的V形波導(dǎo)。在錐度的第二部分，III-V 波導(dǎo)在 100 μ m 的距離內(nèi)從 1 μm 加寬到 5 m。然而，有源區(qū)域保持比包層更寬，以最大限度地減少受限光學(xué)模式和側(cè)壁之間的相互作用。由于硅波導(dǎo)的約束很大，硅波導(dǎo)和混合III-V硅基放大器之間的模式失配很小。使用FIMMWave和FIMMprop軟件模擬了錐度的耦合效率和錐尖的后向反射。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，III-V級(jí)錐度尖端的反射低于-40 dB，每個(gè)錐度耦合損耗< 0.5 dB。

放大器的制造是通過(guò)上述III-V族材料的DVS-BCB鍵合實(shí)現(xiàn)的，如[16]中更詳細(xì)的描述。使用40nm的鍵合層厚度。首先，定義一個(gè)SiN硬掩模來(lái)蝕刻InP臺(tái)面。然后對(duì)重p摻雜的InGaAs接觸層進(jìn)行干法蝕刻，然后將p-InP包層在稀釋的HCL中濕法蝕刻。這種各向異性濕法蝕刻形成了包層的V形。然后沉積第二個(gè)氮化物硬掩模，以使用H2SO4：H2O2：H2O方案對(duì)有源區(qū)域進(jìn)行濕蝕刻。然后將 30-20-50 nm 的 Ni-Ge-Au 沉積在 n-InP 上以產(chǎn)生金屬 n 接觸。最后，使用稀釋的HCL再次蝕刻n-InP。一旦III-V族波導(dǎo)形成，使用DVS-BCB對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行鈍化和平面化。為了與III-V波導(dǎo)進(jìn)行電接觸，DVS-BCB被蝕刻回去，露出頂部的InGaAs觸點(diǎn)，過(guò)孔被蝕刻在DVS-BCB中，使金屬n觸點(diǎn)暴露出來(lái)。在最后一步中，使用剝離工藝沉積 40–800 nm 的 Ti-Au，以形成最終接觸層并定義接觸焊盤(pán)，從而便于進(jìn)行電探針。

在PIC上制造了5個(gè)不同長(zhǎng)度的SOA陣列，以及幾個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)和其他器件。制備樣品的顯微鏡圖像如圖2a所示。放大器長(zhǎng)度從 0.95 mm 到 1.85 mm 不等，包括兩個(gè) 0.18 mm 長(zhǎng)的錐度。硅基III-V放大器結(jié)構(gòu)的橫截面如圖2b所示。

圖2 （a） 制造的硅基III-V PIC的顯微鏡圖像，SOA陣列由右上角的五個(gè)器件組成。陣列中包括兩個(gè)不含 III–V 族材料的參考硅波導(dǎo)。（b）硅基III-V 放大器橫截面著色的 SEM 圖像。（c） 五個(gè) SOA 的詳細(xì)視圖。

3. 表征

為了表征SOA，將硅基III-V PIC放置在溫度受控的載臺(tái)上，并在所有測(cè)量中保持在恒溫20°C。被測(cè)器件在光纖平臺(tái)上使用切割的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖進(jìn)行光學(xué)探測(cè)。使用模擬背向反射低于-40dB的無(wú)反射光柵耦合器[17]。放大器使用探針進(jìn)行電接觸。SOA 的差分電阻范圍為 3.4 Ω （3630μm2表面區(qū)域）至 1.7 Ω （8630μm2表面區(qū)域），分別用于 0.95 mm 至 1.85 mm 長(zhǎng)的 SOA。這類(lèi)似于全I(xiàn)nP SOA（6300μm2表面區(qū)域）的差分電阻 [10]。在注入電流密度為4.9 kA/cm2時(shí)測(cè)定差分電阻適用于所有放大器。三個(gè)最短的放大器分別偏置在175mA（1.57V）、237mA（1.74V）和300mA（1.8V），長(zhǎng)度分別為0.95mm、1.2mm和1.45mm。兩個(gè)最長(zhǎng)的放大器分別偏置在362mA（1.97V）和425mA（1.79V），長(zhǎng)度分別為1.6 mm和1.85 mm。放大器具有良好的電氣特性，可實(shí)現(xiàn)高電流注入和低自發(fā)熱，這對(duì)于高功率運(yùn)行至關(guān)重要。

為了表征放大器的片內(nèi)增益，必須準(zhǔn)確地知道將光柵耦合器損耗與波長(zhǎng)相關(guān)。因此，參考無(wú)源硅波導(dǎo)被放置在芯片上，在放大器之間，使得參考波導(dǎo)與SOA的無(wú)源波導(dǎo)和耦合器進(jìn)行相同的處理。使用可調(diào)諧激光器（Santec TSL-510）和光譜分析儀（Anritsu OSA MS9740A）測(cè)定光柵耦合器的損耗，如圖3所示。由于III-V族材料的增益峰值約為1575 nm，因此優(yōu)化了光纖支架的角度，使最大透射波長(zhǎng)與增益峰值一致。在這個(gè)最佳角度下，光柵耦合器在1575 nm波長(zhǎng)處每個(gè)耦合器的損耗為9.5 dB。光柵耦合器針對(duì)低反射進(jìn)行了優(yōu)化，在未來(lái)的應(yīng)用中可以被高效邊緣耦合器取代[18]。為了確定放大器的增益，使用了相同的測(cè)量設(shè)置。SOA 的輸出功率是用 OSA 測(cè)量的，在以輸入激光波長(zhǎng)為中心的 1 nm 波段內(nèi)。這確保了測(cè)得的輸出功率不會(huì)因放大自發(fā)發(fā)射ASE而失真。

圖3 測(cè)量設(shè)置示意圖。PC：偏振控制器;DUT：被測(cè)設(shè)備;OSA：光譜分析儀。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除最短的放大器外，所有放大器的片上輸出功率均可超過(guò)17 dBm，而片上光輸入功率為3 dBm。然而，1.6 mm 和 1.85 mm 長(zhǎng)的放大器并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)比 1.45 mm 更高的輸出功率或增益。此外，對(duì)于兩個(gè)最長(zhǎng)的放大器，片上光輸入功率小于-10 dBm時(shí)會(huì)發(fā)生寄生激光。從激光模式的自由光譜范圍推斷，激光是由于切割的單模光纖的寄生反射引起的。長(zhǎng)度為1.2 mm和1.45 mm的放大器具有最佳的增益和輸出功率特性。此外，之所以選擇電流密度為 4.9 kA/cm2，是因?yàn)檫M(jìn)一步增加增益電流并不能提高輸出功率。圖4a顯示了三個(gè)最短SOA的片內(nèi)輸出功率與片上輸入功率的函數(shù)關(guān)系。最短的放大器長(zhǎng)0.95 mm，提供20 dB的小信號(hào)增益和16 dBm的最大輸出功率。這種性能對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)可能是實(shí)用的，但不能超出最先進(jìn)的性能。長(zhǎng)度分別為1.2 mm和1.45 mm的兩款放大器的最大輸出功率超過(guò)17 dBm，片內(nèi)輸入功率為3 dBm時(shí)，增益為14 dB。準(zhǔn)確確定小信號(hào)增益 G0并獲得飽和功率Ps對(duì)于 1.2 mm 和 1.45 mm SOA，我們使用與[15]中描述的相同的方法。這是通過(guò)在-15 和+13 dBm 之間改變可調(diào)諧激光器的輸入功率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)監(jiān)控 OSA 上的 SOA 輸出功率。兩個(gè)放大器均偏置在4.9 kA/cm2的注入電流密度下1.45mm SOA 對(duì)應(yīng) 300mA，1.2mm 長(zhǎng) SOA 對(duì)應(yīng) 237mA。對(duì)于這種注入電流，1.45mm SOA的功耗為540mW，1.2mm SOA的功耗為410mW。圖4b顯示了波長(zhǎng)為1575nm時(shí)，相應(yīng)的增益與輸入功率的函數(shù)關(guān)系，與本實(shí)驗(yàn)中的材料增益峰值相對(duì)應(yīng)。該結(jié)果與增益G與輸入功率Pin，飽和功率Ps和小信號(hào)增益G0相關(guān)的公式一致:

1.45 mm SOA的小信號(hào)增益為27 dB，1.2 mm SOA為25 dB。通過(guò)擬合確定，1.45 mm SOA 飽和功率Ps為 17.24 dBm，1.2 mm SOA 為 16.72 dBm。原則上，兩個(gè)放大器的飽和功率應(yīng)該相同，因?yàn)樗鼉H取決于波導(dǎo)橫截面。然而，由于差異很小，因此可以通過(guò)測(cè)量精度和制造公差來(lái)解釋。為了評(píng)估放大器的光帶寬，我們測(cè)量了 1.2 mm 長(zhǎng)的 SOA 的小信號(hào)增益與波長(zhǎng)的關(guān)系。這是通過(guò)以-10 dBm的恒定輸出功率將可調(diào)諧激光器的波長(zhǎng)從1550波長(zhǎng)掃描到1610 nm來(lái)實(shí)現(xiàn)的。使用OSA測(cè)量信號(hào)波長(zhǎng)處的輸出功率，并解嵌光柵耦合器的傳輸頻譜以計(jì)算片內(nèi)增益。如[19]所述，增益G與波長(zhǎng)λ的函數(shù)可以用以下公式描述：

其中Gp是增益的峰值，λp是產(chǎn)生最大增益的波長(zhǎng)，A是決定增益帶寬的因子。圖5a顯示了電流密度為4.9 kA/cm2時(shí)的增益與波長(zhǎng)的關(guān)系。該擬合提供 20nm 的 1dB 小信號(hào)增益帶寬。當(dāng)然，研究非常高輸出功率下的增益也很重要。因此，我們分析了以1575nm為中心的20nm波段中1.45mm放大器的增益。1.45 mm SOA的增益與波長(zhǎng)的關(guān)系如圖5b所示。我們看到，對(duì)于3 dBm的輸入功率，對(duì)應(yīng)于>17 dBm的輸出功率，在20 nm的跨度內(nèi)，增益紋波小于1 dB。此外，輸入功率-12.5 dBm時(shí)的增益紋波相似。

圖4 （a） 三種不同SOA長(zhǎng)度的片上輸出功率與輸入功率的函數(shù)關(guān)系。（b） 三個(gè)不同長(zhǎng)度的SOA的片上光輸入功率的增益函數(shù)。點(diǎn)是測(cè)量值，線是擬合。

圖5 （a） 電流密度為4.9 kA/cm2時(shí)，1.2mm長(zhǎng)SOA，小信號(hào)增益與的波長(zhǎng)關(guān)系。圓圈為測(cè)量值，線為擬合曲線（b） 注入電流為4.9 kA/cm2時(shí)，1.45 mm 長(zhǎng)的 SOA，片上增益與波長(zhǎng)的關(guān)系。在3.5 dBm片上輸入功率和?12.5 dBm片上光輸入功率下測(cè)量增益。

圖1b所示的光學(xué)模式的無(wú)源損耗和圖1d所示的錐度可以通過(guò)執(zhí)行削減測(cè)量來(lái)確定，而放大器在透明電流密度下偏置。在透明電流下，量子阱既不吸收也不放大，因此任何測(cè)量的損耗都是由無(wú)源波導(dǎo)層引起的（包括自由載流子損耗）。為了測(cè)量放大器的透明電流密度，使用了[20]中描述的方法。該方法依賴(lài)于測(cè)量放大器在恒定電流下工作時(shí)的壓降。如果我們用可調(diào)諧激光器的調(diào)制輸出注入放大器，放大器兩端的壓降也會(huì)被調(diào)制。如果使用鎖相放大器檢測(cè)放大器兩端的壓降調(diào)制，則還可以測(cè)量相位。如果掃描波長(zhǎng)或注入電流，則給定波長(zhǎng)和電流的調(diào)制將改變符號(hào)。這發(fā)生在透明狀態(tài)下，因?yàn)榇藭r(shí)調(diào)制的激光輸出不會(huì)影響載流子密度或放大器上的壓降。

圖 6所有5 個(gè)不同長(zhǎng)度的 SOA 的透明度電流密度測(cè)量與波長(zhǎng)的函數(shù)關(guān)系

確定了所有 5 個(gè) SOA 的透明電流密度。結(jié)果繪制為圖6中波長(zhǎng)的函數(shù)。從圖中可以看出，透明電流密度略有變化，但與放大器的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。在以前的SOA設(shè)計(jì)中，我們發(fā)現(xiàn)錐度引入了大量的表面復(fù)合，并且透明電流密度取決于放大器與錐度長(zhǎng)度的比值。由此我們得出結(jié)論，具有更寬量子阱的錐形設(shè)計(jì)減少了這個(gè)問(wèn)題。

使用圖6所示放大器的透明度電流，可以通過(guò)削減測(cè)量來(lái)確定放大器的無(wú)源損耗。我們發(fā)現(xiàn)硅基 III-V 波導(dǎo)損耗為 18 cm-1在1575 nm波長(zhǎng)下，每個(gè)錐度的錐度損耗約為0.5 dB。

最后，我們使用[21] [22]中詳述的光學(xué)方法估計(jì)片上噪聲系數(shù)（NF）。我們選擇評(píng)估片上NF而不是外部NF，因?yàn)榉糯笃魇菫樵诠庾与娐分袑?shí)現(xiàn)而設(shè)計(jì)的，而不是作為單獨(dú)的封裝器件。然而，如果使用低損耗邊沿耦合器，則可以設(shè)想放大器的使用方式與[14]中所示的類(lèi)似。為了確定 NF，我們使用 OSA 來(lái)測(cè)量給定輸入功率的 ASE。一旦在波段 B0片上功率PASE中與片上增益G一起確定，片上NF可以使用以下公式確定：

其中h是普朗克常數(shù)，ν是光子頻率。我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高輸入功率（片上>0dBm），1.45mm和1.2mm SOA的噪聲系數(shù)約為9 dB。這是使用4.9 kA/cm2的注入電流測(cè)量的，對(duì)應(yīng)于1.45 mm SOA的237 mA和1.2 mm SOA的175 mA。當(dāng)輸入功率低于-15 dBm（片內(nèi)）時(shí)，兩個(gè)器件的噪聲系數(shù)都小于8 dB。兩個(gè)噪聲系數(shù)都是針對(duì)1575nm的輸入波長(zhǎng)確定的。該NF與高增益硅基III-V放大器的片內(nèi)噪聲系數(shù)（>10 dB）相當(dāng)，但低于[14]。

4. 結(jié)論

總之，我們展示了一種硅基III-V-SOA，其小信號(hào)增益為27 dB，增益飽和功率約為17.24 dBm。記錄的波導(dǎo)耦合輸出功率為17.5 dBm，功耗為540 mW。這種類(lèi)型的SOA可以與先進(jìn)的激光源集成，例如使用相同外延材料在同一PIC上的高速直接調(diào)制激光器。因此，該器件可用于需要高光輸出功率的多種應(yīng)用，包括高速光收發(fā)器、微波光子系統(tǒng)和光波束成形應(yīng)用。

注：本文由天津見(jiàn)合八方光電科技有限公司挑選并翻譯，旨在推廣和分享相關(guān)半導(dǎo)體光放大器SOA基礎(chǔ)知識(shí)，助力SOA技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。特此告知，本文系經(jīng)過(guò)人工翻譯而成，雖本公司盡最大努力保證翻譯準(zhǔn)確性，但不排除存在誤差、遺漏或語(yǔ)義解讀導(dǎo)致的不完全準(zhǔn)確性，建議讀者閱讀原文或?qū)φ臻喿x，也歡迎指出錯(cuò)誤，共同進(jìn)步。

天津見(jiàn)合八方光電科技有限公司（http://tj.jhbf.cc），是一家專(zhuān)注半導(dǎo)體光放大器SOA研發(fā)和生產(chǎn)的高科技企業(yè)，目前已推出多款半導(dǎo)體光放大器SOA產(chǎn)品（1060nm, 1310nm, 1550nm），公司已建立了萬(wàn)級(jí)超凈間實(shí)驗(yàn)室，擁有較為全面的光芯片的生產(chǎn)加工、測(cè)試和封裝設(shè)備，并具有光芯片的混合集成微封裝能力。目前公司正在進(jìn)行小型SOA器件、DFB+SOA的混合集成器件、可見(jiàn)光波長(zhǎng)SOA器件、大功率SOA器件的研發(fā)工作，并可對(duì)外承接各種光電器件測(cè)試、封裝和加工服務(wù)。