量子點與量子井雷射高速調變特性

High Speed Modulation Characteristics of Quantum-Dot and Quantum-Well Lasers

邱科智(Ko-Chih Chiu)

指導教授 ： 毛明華

國立臺灣大學/電機資訊學院/電子工程學研究所/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2006.02927

摘要

在本論文中，我們進行了三種高速調變的實驗來研究量子井與量子點雷射的調變頻寬，並且比較量測結果。
動態量測使用一個單純的脈衝激發雷射二極體，觀察雷射在暫態下的鬆弛震盪行為，再推得雷射頻寬；眼圖量測是最切合目前的光纖通訊機制，使用一連串亂數訊號來測試雷射二極體的頻寬，依照疊加的眼圖可以觀察雷射二極體與整個光學架構的通訊品質。小訊號調變實驗得到的頻率響應則可以嚴格的定義出封裝後雷射二極體的調變頻寬。
我們針對四種樣品做了一連串調變實驗：商用多層量子井雷射、樣品910830C單層量子井雷射、樣品4-917五層量子點雷射、樣品TR819十層量子點雷射。實驗測得的頻寬以商用雷射最快，鬆弛震盪頻率有10GHz，眼圖有4Gb/s，截止頻率則有3GHz，而我們自行封裝的量子點雷射在眼圖也有3Gb/s表現。
雙能態放光是量子點特有的效應，因此我們也針對雙能態放光做了動態量測以及眼圖實驗，觀察其特別小的調變頻寬，再利用分光儀觀察不同波段的雷射光在動態下的反應以及彼此間的相互影響。

關鍵字

量子點 ； 量子井 ； 雷射 ； 高速調變

並列摘要

無資料

並列關鍵字

QD ； QW ； Laser ； High Speed ； modulation

參考文獻

[1] 王關鍵, “量子點雷射動態特性及雙能態放光機制分析”, “Analysis of Dynamic Properties and Two-State Lasing Mechanisms of Quantum-Dot Lasers”, 碩士論文—國立台灣大學光電工程學研究所, 2005.

[3] Y. Arakawa and H. Sakaki, “Multidimensional quantum well laser and temperature-dependence of its threshold current”, Appl. Phys. Lett., vol. 40, p. 939, 1982.

[8] L. A. Coldren, and S. W. Corzine, Diode Lasers and Photonic Intergrated Circuits, Wiley, 1995.

[9] S. Pradhan, S. Ghosh, P. Bhattacharya, “Modulation characteristics of high-speed tunnel injection In0.4Ga0.6As quantum dot lasers”. Lasers and Electro-Optics Society, 2002. LEOS 2002. The 15th Annual Meeting of the IEEE , vol. 1, p. 10, 2002.

[10] D. G. Deppe , H. Huang, O. B. Shchekin, “Modulation characteristics of quantum-dot lasers: the influence of p-type doping and the electronic density of states on obtaining high speed,” IEEE J. Quantum Electron., vol. 38, p. 1587, 2002.