СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО МОДУЛЯТОРА

1. Способ эксплуатации оптического модулятора, включающего в себя полупроводниковое устройство, имеющее оптический вход для приема когерентного светового пучка непрерывного излучения, имеющего заданную мощность, волновод для переноса светового пучка, электрод, соединенный с входом радиочастотного сигнала и напряжением смещения для создания электрического поля в волноводе и оптического модулирования светового пучка, когда пучок проходит через волновод, и оптический выход, соединенный с волноводом, для переноса модулированного оптического сигнала, причем способ содержит этапы, на которых:
направляют когерентный световой пучок непрерывного излучения (cw) на оптический вход; и
подают напряжение смещения на электрод таким образом, чтобы когерентный световой пучок оптически модулировался сигналом, модулирующим характеристику поглощения в полупроводниковом устройстве таким образом, чтобы волновод работал в области поглощения при длинах волн менее пиковой длины волны усиления.
2. Способ по п. 1, в котором модулятор формирует электрический ток из фотогальванического эффекта, причем ток выводится или экстрагируется из модулятора.
3. Способ по п. 1, в котором модулируют плотность носителей по длине полупроводникового модулятора в направлении оптического пучка, таким образом оптически модулируя оптический пучок непрерывного излучения, входящий в модулятор, и пиковая длина волны усиления у оптического сигнала в зависимости от длины волны по меньшей мере на 10 нм больше длины волны оптического пучка непрерывного излучения.
4. Способ по п. 1, в котором полупроводниковое устройство содержит фосфид-индиевую полупроводниковую волноводную структуру.
5. Способ по п. 1, в котором полупроводниковое устройство эксплуатируют в области отрицательного тока у характеристики I-V.
6. Способ по п. 1, в котором пиковая длина волны усиления, ассоциированная с модулятором, от 20 до 40 нм больше длины волны света, направленного на модулятор.
7. Способ по п. 5, в котором смещение находится в диапазоне от 0,6 до 1,0 вольта при когерентном световом пучке, направленном на оптический вход.
8. Способ изготовления оптического модулятора, включающего в себя полупроводниковое устройство, имеющее оптический вход для приема когерентного светового пучка непрерывного излучения, имеющего заданную мощность, волноводный слой для переноса светового пучка, электрод, соединенный с входом радиочастотного сигнала и напряжением смещения для создания электрического поля в волноводе и оптического модулирования светового пучка, когда пучок проходит через волновод, и оптический выход, соединенный с волноводом, для переноса модулированного оптического сигнала, причем способ содержит этапы, на которых:
определяют длину волны у когерентного светового пучка непрерывного излучения, который будет направлен на модулятор;
определяют усиление оптического сигнала в зависимости от длины волны для различных заданных составов волноводного слоя;
изготавливают волноводный слой с заданным составом таким образом, чтобы пик усиления оптического сигнала в зависимости от длины волны был более заданной длины волны у когерентного светового пучка непрерывного излучения, который будет направлен на модулятор.
9. Способ по п. 8, в котором пик усиления оптического сигнала в волноводном слое от 20 до 40 нм больше длины волны у когерентного светового пучка непрерывного излучения, который будет направлен на модулятор.
10. Способ изготовления лазерного передатчика для оптической связи, включающего в себя полупроводниковое устройство, включающее в себя (a) первую полупроводниковую область для формирования когерентного светового выхода в ответ на инжекцию тока; и (b) вторую полупроводниковую область, расположенную рядом с первой полупроводниковой областью и отделенную от нее каналом, причем вторая полупроводниковая область имеет оптический вход, оптически соединенный с ней, для приема когерентного светового выхода из первой полупроводниковой области, и оптический выход, соединенный со второй полупроводниковой областью, для переноса модулированного оптического сигнала, причем способ содержит этапы, на которых:
формируют лазерный резонатор в первой полупроводниковой области таким образом, чтобы он работал на выходной длине волны;
формируют полупроводниковую волноводную структуру во второй полупроводниковой области для переноса когерентного светового выхода от светового пучка первой полупроводниковой области;
формируют оптический модулятор в полупроводниковой волноводной структуре, причем оптический модулятор включает в себя активный слой, включающий в себя область квантовой ямы, и электрод, соединенный с входом радиочастотного сигнала и напряжением смещения для создания электрического поля в волноводной структуре таким образом, чтобы когерентный световой выход оптически модулировался, когда световой пучок проходит через волновод;
определяют вещественный состав области квантовой ямы таким образом, чтобы модулятор был прозрачным при пиковой длине волны усиления, которая больше выходной длины волны лазерного резонатора на заданную величину; и
изготавливают модулятор с упомянутым определенным вещественным составом.
11. Способ по п. 10, в котором пиковая длина волны усиления, ассоциированная с модулятором, от 20 до 40 нм больше выходной длины волны света, направленного на модулятор.
12. Способ по п. 10, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют измерение электролюминесценции над волноводной структурой.
13. Способ по п. 12, в котором измерение электролюминесценции над волноводной структурой выполняют перед изготовлением лазерного резонатора.
14. Способ по п. 12, в котором выходную длину волны лазерного резонатора определяют по решетке в лазерном резонаторе, и решетку формируют таким образом, что пиковая длина волны усиления, ассоциированная с лазерным резонатором, от 20 до 40 нм меньше пиковой длины волны усиления, при которой модуляторная область прозрачна.
15. Способ по п. 10, в котором полупроводниковое устройство содержит фосфид-индиевую полупроводниковую волноводную структуру.
16. Электрооптическая система, содержащая:
полупроводниковое устройство, включающее в себя:
(a) первую полупроводниковую область, включающую в себя лазерный резонатор, работающий для формирования когерентного светового выхода в ответ на инжекцию тока; и
(b) вторую полупроводниковую область, расположенную рядом с первой полупроводниковой областью и отделенную от нее каналом, причем вторая полупроводниковая область имеет такой же состав, как и первая полупроводниковая область, и включает в себя оптический вход, оптически соединенный с первой полупроводниковой областью, для приема когерентного светового выхода из первой полупроводниковой области, причем второе полупроводниковое устройство электрически смещается при более низком втором напряжении смещения, чем первое полупроводниковое устройство, и электрически соединено с источником содержащего информацию радиочастотного сигнала таким образом, чтобы ток формировался во втором полупроводниковом устройстве и экстрагировался из него, пока когерентный световой пучок оптически модулируется сигналом.
17. Электрооптическая система по п. 16, в которой первое напряжение смещения является положительным смещением, а второе смещение находится в диапазоне от 0,7 до 0,9 вольта при когерентном световом выходе, поданном на оптический вход.
18. Электрооптическая система по п. 16, в которой полупроводниковая область содержит фосфид-индиевую полупроводниковую волноводную структуру.
19. Электрооптическая система по п. 18, в которой первая полупроводниковая область содержит фосфид-индиевую полупроводниковую усилительную структуру, содержащую зеркальные первую концевую область и вторую концевую область, расположенные рядом с модулятором.
20. Электрооптическая система по п. 18, в которой полупроводниковое устройство включает в себя первый электрод, расположенный над фосфид-индиевой полупроводниковой усилительной структурой, и второй электрод, расположенный над фосфид-индиевой полупроводниковой волноводной структурой.