[00107357]高速电吸收调制DFB激光器（EML）

　　一、项目简介

　　在光纤通信网络中，实现大容量、长距 离传输是光传输系统最主要的两个指标。然 而由于频率啁啾的存在，直接调制半导体激 光器在长距离传输系统中受到限制。高速电 吸收调制激光器（EML）是集成了分布反馈 （DFB）激光器与电吸收调制器（EA）的光子 集成器件。EML由DFB激光器实现光源功能， 由EA实现高速调制功能，与直调DFB激光器 相比，EML具有低成本、低例啾、高调制速 率、传输距离长的特点，已经成为城域网中 长距光发射模块的最佳解决方案。半导体所 长期从事EML相关研究工作，具备激光器芯 片小规模制备能力。

　　图1电吸收调制DFB激光器芯片结构示意图

　　二、技术特点

　　半导体所研制的EML最大调制速率可达

　　40Gb/s，典型阈值15mA，出光功率10mW，

　　边模抑制比大于40dB，消光比大于

　　10dB@2。5V。并已研制出多路EML阵列集成 芯片。

　　图2电吸收调制DFB激光器核心性能指标图

　　三、专利情况

　　高速电吸收调制激光器及其阵列相关的 中国发明专利多项，美国发明专利1项，涉 及材料生长、器件制作工艺以及测试方法等。 相关专利如下：

　　波长可调谐电吸收调制分布反馈激光器 和制作方法；

　　高速电吸收调制器的制作方法；

　　Method for manufacturing selective area grown stacked-layer electro-absorption modulated laser structure；

　　利用量子阱混杂制作多波长光子集成发 射器芯片的方法；

　　量子阱偏移光放大器和电吸收调制器的 制作方法；

　　电吸收调制器与自脉动激光器单片集成 器件的制作方法。

　　四、 应用领域及市场前景

　　高速电吸收调制EML激光器芯片的主要 应用场景是光纤通信领域，包括城域网、接 入网和数据中心等不同的应用场景。大数据 时代，信息容量呈指数形式增长，整个光纤 通信网络都在向着更高的速率迈进。带宽大 于50GHz，调制速率达到80Gb/s-100Gb/s的 EML将在中短距传输网中有非常广阔的应用 前景。在接入网中，正在布局的10G-EPON 和GPON中使用EML可以显著提升OLT端下 行速率并且拓展接入网传输距离，在 25G-PON中，高速率OLT光模块也将给予EML 更广阔的市场应用空间。在数据中心，目前 的主流400Gb/s方案（4X）中，单波100Gbit/s 的主要实现方案就是50GBaud/s的PAM4调 制的EML，旭创、住友、AOI等国内外企业 均有产品在售，特别是无制冷EML技术的突 破后，进一步降低成本，未来EML将广泛用 于数据中心等应用场景中。

　　一直以来我国高速光电子芯片特别是 10G以上的光电子芯片长期依赖进口，国内 急需突破高速率激光器芯片及其相关集成技 术，打破国外企业在高端光子芯片方面的垄 断，提升相关产品以及产业在国际市场中的 竞争力。

　　半导体所研制的高速EML集成芯片目前 提供给北京邮电大学、清华大学、北京大学 等高校，用于光通信相关科研工作。未来有 望进行产业化转移，用于5G、数据中心、接 入网等领域。