论文摘要
半导体光放大器（SOA）由于具有体积小、成本低、易于集成等特点，在光信号放大、光信号处理和光信号交换中都有重要应用，是下一代全光网络中的关键器件。但是目前市场上的体材料SOA和量子阱SOA在不同程度上存在增益恢复时间较长、饱和输出功率较低等问题，不能很好的满足全光网络的要求。这就需要寻求更优异的半导体材料来制作高性能SOA。量子点、量子点分子作为新型的半导体纳米材料结构，具有独特的物理和光学性质，引起了广泛的重视。本文就量子点、量子点分子低维纳米结构的外延生长方面进行探索，同时对新型双电极SOA在2.5Gb/s光传输系统误码率方面的影响也进行相关实验研究。具体研究内容如下：1、实验研究了V/III比对量子点的密度、模式分布以及光致发光特性的影响，结果表明：在一定范围内，量子点的密度随着V/III比的增加而减小；量子点分布会出现从双模分布到单模分布，再到双模分布的现象；量子点的光致发光谱的强度会降低。2、实验研究了衬底偏角对单层、双层量子点外延生长的影响，结果表明：有偏角的衬底生长表面上会出现一种台阶结构，台阶的密度和宽度分别影响着量子点的密度和尺寸大小。衬底偏角对单层量子点和多层量子点生长的影响是不同的。3、自组织生长了量子点分子，实验结果表明：适当提高量子点的生长时间和生长温度有助于量子点结合形成量子点分子。相比量子点的光致发光谱，量子点分子发光谱有更宽的谱宽和更高的峰值。4、实验研究了双电极SOA对光传输系统误码率的影响，结果表明：信号光从长腔输入时，误码率主要取决于增益饱和；信号光从短腔输入时，误码率由增益饱和和噪声指数共同决定。