电吸收调制器

　　电吸收调制器（EAM，Electro Absorption Modulator）是利用半导体中激子吸收效应制作而成光信号调制器件。因其具有响应速度快，功耗低的特点，而被广泛应用于高速光纤通信中信号的调制编码。

　　近年来全球很多实验室在研究利用EAM强非线性，用于实现波长变换、时钟提取、快速全光逻辑门等全光信息处理。

　　EAM的基本结构是一个PIN结构，其中N区部分是交替生长的多层结构，相当于光学增反膜堆。每层的折射率和厚度根据中心波长按光学增反膜堆设计，依靠应变超晶格结构实现与衬底间的晶格匹配。I区部分为多量子阱（MQW）结构。它是利用量子限制的斯塔克效应，人为制作出的一种性能独特的吸收材料。主要表现为吸收边陡峭，热稳定性良好，而且外加合适的反向电场时，激子吸收峰会明显的向长波方向移动，外电场取消后吸收光谱又能可逆的还原。这种材料是通过设计多量子阱结构的阱和垒的组分和厚度以及周期数来实现的，这就是通常所说的“能带工程”。其赖以实施的手段是补偿应变超晶格生长。通常构成块状异质结的外延层必需保持与衬底材料的晶格匹配，而晶格匹配要求外延层有特定的组分，偏离此特定组分的生长就会在外延层中形成晶格缺陷。量子阱结构出现后，压应变量子阱结构可以有效地提高III-V族半导体激光器的性能，如较低的阈值和较高的输出功率、高调制速率以及更好的温度稳定性等。在一定的应变范围内，应变力可以维持外延层内不出现晶格缺陷，这就为选择材料的组分以获得更好的器件性能提供了新的自由度。但是应变量子阱多层应变的积累厚度存在一个临界限度。后来又发展了应变补偿技术，即在应变量子阱的生长过程中既生长压应变层也生长张应变层，来降低净应变，以增加MQW的总厚度和提高结构的稳定性。