DFB-SOA大功率激光器芯片集成MPD的技术

2026-09-17
常规的DFB激光器是边发射激光器，光可以从芯片前端输出，也可以从后面输出。通常选择前光占比90-95%，背光5-10%的占比。
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DFB的背光主要用来做激光器的功率和状态的检测。
一般给DFB的背光的地方放一个PD（光电二极管做探测器），这个PD的功能是激光器的Monitor，所以也称之为MPD。
MPD是监控探测器的二极管，由于经常安装在激光器的背光处，产业也叫做“背光探测器”
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现在呢，DFB激光器的光栅在大功率时会产生空间烧孔的失效风险，所以CW激光器通常选择DFB+SOA的局部光栅的设计。
这会带来另一个MPD的难处。
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DFB的前光和背光的比例，是可以预测的。
但是DFB+SOA的前光和背光的比例，就很难预测了。SOA可放大十倍、二十倍...，同样的背光MPD可按比例推算DFB的前光，但很难推算SOA的前光，因为不知道SOA现如今是几倍增益。
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源杰在2025年有一个专利，是在DFB-SOA芯片的SOA区间集成了一个MPD，用于探测和推算前光的实际输出功率。
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如果去掉的Y分支，可利用波导的弯曲辐射来做SOA段的功率检测。
下图是我画的一个示意。
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Y分支是需要刻蚀分支波导结构的。
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无分支的话，MPD的与SOA是隔离的。
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做光通信的都有一个常识，就是将光纤弯一下，光就会“漏”出来一部分。那是弯曲破坏了光的波导全反射条件。
同样的，弯曲处漏一部分光给到探测器的波导区，也可以实现功率的检测。
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2026年源杰集成MPD的几个专利图，结构也都是去掉Y分支。
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看上图红色区域，DFB、SOA与PD之间的区别很大。这是因为DFB和SOA的波导区是SCH的分别限制结构。
所谓的分别限制，就是光的限制与电的限制是分别处理的。光的限制是InP与波导的折射率分布。电的限制是P型-量子阱-N型的二极管分布。
用量子阱是为了提高DFB、SOA的电光效率的。
PD探测器端则可以不用SCH结构。就是PN结内夹着光波导来吸收就行了。
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所以这个叠层，是DFB与SOA段的SCH结构一阶探测器PD段的光波导吸收层。
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