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首先我們藉由所有元件的飽和輸出功率的比較,我們可以得知所 設計的 4 個 3dB 2×2 多模干涉器之長度中,達到 3dB 2×2 分光比效果 最好的是 350 微米,這也驗證了文獻中的計算值 351.336 微米有很好 的準確性和參考價值。

由室溫中輸出功率對電流曲線的量測中,我們可以觀察到:

1、型式一之環形共振腔半導體雷射,最大飽和輸出功率出現在 3dB 2×2 多模干涉器為 350 微米、半徑 100 和 200 微米雙級串接的環形 共振腔半導體雷射,其飽和輸出功率為 0.479 mW。

2、型式二之環形共振腔半導體雷射,最大飽和輸出功率出現在 3dB 2×2 多模干涉器為 350 微米、半徑 150 和 200 微米雙級並接的環形 共振腔半導體雷射,其飽和輸出功率為 0.409 mW。

3、在飽和輸出功率方面,由圖 4-9 和圖 4-13 中我們可以發現飽和輸 出功率和輸出光源經過之主動區總長度有一定的正相關趨勢。

而在輸出光譜的量測方面,我們觀察到型式一之環形共振腔半導體 雷射的輸出光譜的特性如下:

1、此型雷射的發光機制為連續性光譜的自發放射 2、當驅動電流增加時峰值波長有幾乎線性的紅移現象

3、半徑 100 和 200 微米雙級串接之環形共振腔的環形共振腔半導體 雷射有發光波長箝制、鎖住的特殊現象。而此種對波長的箝制作用 ( gain clamping ) 在逐漸成熟的多波長光纖系統中,在未來或許會 有其應用的空間,如半導體光放器在放大波長的的箝制作用 ( gain clamping ) 上還有許多的發展空間。

至於環形共振腔半導體雷射為何無法如同設計達到共振條件而產 生激發放光有三個可能的原因:

1、在脊狀波導之半導體和保護層二氣化矽之間存在介面態,導致 當我們加入驅動電流時,大多成為介面態中的漏電流。如圖 5-1,

我們比較所製作之線性脊狀波導雷射和環形共振腔半導體雷射 之對數電流對電壓曲線,就可以證明環形共振腔半導體雷射明顯 之漏電流現象。

2、我們所設計的二階段深蝕刻並未達到預期的減少彎曲損耗的效 果,所以無法達到增益大於損耗的共振臨界條件。

3、LD07161 磊晶片的溫度效應過大,不適合環形共振腔半導體雷 射這種需要大驅動電流的設計。

圖 5-1 對數電流對電壓曲線

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 -4

-3 -2 -1 0 1 2

Log(I) (mA)

Voltage (V)

linear ridge laser

ring laser

參考文獻

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