電吸收調制器

　　電吸收調制器（EAM，Electro Absorption Modulator）是利用半導體中激子吸收效應制作而成光信號調制器件。因其具有響應速度快，功耗低的特點，而被廣泛應用于高速光纖通信中信號的調制編碼。

　　近年來全球很多實驗室在研究利用EAM強非線性，用于實現波長變換、時鐘提取、快速全光邏輯門等全光信息處理。

　　EAM的基本結構是一個PIN結構，其中N區(qū)部分是交替生長的多層結構，相當于光學增反膜堆。每層的折射率和厚度根據中心波長按光學增反膜堆設計，依靠應變超晶格結構實現與襯底間的晶格匹配。I區(qū)部分為多量子阱（MQW）結構。它是利用量子限制的斯塔克效應，人為制作出的一種性能獨特的吸收材料。主要表現為吸收邊陡峭，熱穩(wěn)定性良好，而且外加合適的反向電場時，激子吸收峰會明顯的向長波方向移動，外電場取消后吸收光譜又能可逆的還原。這種材料是通過設計多量子阱結構的阱和壘的組分和厚度以及周期數來實現的，這就是通常所說的“能帶工程”。其賴以實施的手段是補償應變超晶格生長。通常構成塊狀異質結的外延層必需保持與襯底材料的晶格匹配，而晶格匹配要求外延層有特定的組分，偏離此特定組分的生長就會在外延層中形成晶格缺陷。量子阱結構出現后，壓應變量子阱結構可以有效地提高III-V族半導體激光器的性能，如較低的閾值和較高的輸出功率、高調制速率以及更好的溫度穩(wěn)定性等。在一定的應變范圍內，應變力可以維持外延層內不出現晶格缺陷，這就為選擇材料的組分以獲得更好的器件性能提供了新的自由度。但是應變量子阱多層應變的積累厚度存在一個臨界限度。后來又發(fā)展了應變補償技術，即在應變量子阱的生長過程中既生長壓應變層也生長張應變層，來降低凈應變，以增加MQW的總厚度和提高結構的穩(wěn)定性。