半导体光放大器超快动态特性改善的新方案及机理研究

半导体光放大器（SOA）在高速全光信号处理中的应用越来越广泛，SOA的动态特性决定了各种应用的输出性能。载流子复合寿命和载流子恢复时间是衡量SOA超快动态特性的直观指标。本项目中提出利用适当的端面谐振产生的ASE增强加速载流子的恢复过程，缩短SOA的载流子恢复时间，改善SOA的超快动态特性。从量子理论的角度研究缩短载流子复合寿命和载流子恢复时间的途径，研究光子加速载流子恢复过程的量子机理。研制出不同反射率和不同有源区长度的SOA器件，拟合出合理的载流子恢复时间经验模型。建立合理数值模型，优化设计端面反射率和有源区长度，并利用在40Gb/s以上速率全光波长转换和全光逻辑的具体应用实验来验证理论分析结果。分析SOA频响特性与载流子复合寿命和载流子恢复时间之间的关系，寻找简便易行的描述SOA动态特性的方法。开展本项目的研究有助于寻找改善动态特性的新途径，建立完善的SOA超快动态特性理论模型。