以半導體雷射為光源之雛型電光取樣系統

Abstract

我們建立了一套雛型電光取樣系統作為高速元件測試之用。在初步的實驗中我們測量 了由梳型波產生器所發出的約９０微微秒的電脈衝在以GaAs為基質的共平面波導上的 傳輸情形，光源是波長λ＝１．３um，脈衝寬度約３０微微移的增益開關型InGaAsP 半導體雷射。此外我們也量測了傳輸線上的橫向電場分佈，並與理論上的結果做一比 較。而為了分析我們系統的靈敏度，我們也藉由在傳輸線上送入不同強度的信號，而 後偵測其電光訊號強度，以此來確認我們系統所能偵測到的最小電壓為何。從這些初 步的實驗結果中印證了我們量測系統的準確性。當然目前這套系統還不盡完善，因為 它臨了兩個主要的限制： （１）增益開關型的半導體雷射，其脈衝寬度無法像一般鎖模式的雷射一樣能小於１ ps以下，因此大大的限制了我們系統的量測頻帶寬。 （２）由於半導體雷射的輸出功率遠比一般取樣系統所使用的YAG 雷射或染料雷射來 得低，這使得我們的系統靈敏度也受到了很大的限制，因為一般快速IC元件，其工作 電壓都比較小，因此需要有非常靈敏的量測系統。 但是我們藉著這初步的實驗因而掌握住了電光取樣系統中的許多量測上的要點。往後 ，只要將此時的探測光源改換成高功率的超短脈衝雷射系統，那麼我們藉由現在於初 步實驗中所累積的經驗，相信很快的就能達到頻帶愈寬，靈敏度愈高的量測需求。