首先從理論對電吸收調(diào)制激光器中DFB激光器和電吸收調(diào)制器工作原理分別進行推導(dǎo)說明， DFB激光器部分主要包括其震蕩條件、波長選擇特性和邊模抑制比等，電吸收調(diào)制器部分主要從能帶理論推導(dǎo)介紹了體狀半導(dǎo)體材料中夫蘭茲凱耳什效應(yīng)、量子井結(jié)構(gòu)中量子限制塔克效應(yīng)并且進一步從Kramers-Kronig關(guān)系推導(dǎo)其啁啾特性。
接著介紹了高速激光器封裝的各種型式并進行了對比，我們選擇高頻特性和散熱特性較好的雙GPPO同軸連接器的蝶形封裝管殼。從理論、有限時域差分分析軟件HFSS和實驗上成功分析設(shè)計了滿足40Gb/s高速信號的微帶線和高頻背向接地共面波導(dǎo)傳輸線，并采用通孔的方法成功的抑制了背向接地共面波導(dǎo)傳輸線產(chǎn)生寄生的平行板模式。
其次對封裝中的熱和光進行設(shè)計分析，在熱方面采用有限元分析軟件ansys中熱穩(wěn)態(tài)分析模塊對器件整體進行熱分析計算出整體封裝后器件的溫度分部，并分析得出在無TEC的情況下驅(qū)動放大器熱沉和激光器熱沉之間的距離為0.5mm時不會發(fā)生熱的串擾，進一步用多維物理場分析模塊對TEC進行激光器的溫度控制模擬與實驗結(jié)果非常吻合。在光學(xué)耦合方面我們采用雙透鏡結(jié)構(gòu)對電吸收調(diào)制激光器發(fā)出來的光進行與光纖耦合，并用光學(xué)設(shè)計軟件zemax對其進行計算分析在理上獲得84.6%的耦合效率，最后通過實驗上獲得76%的耦合效率。
最后對半蝶形封裝的電吸收調(diào)制激光器件應(yīng)用step-by-step的方法進行小信號分析建模，應(yīng)用此模型成功分析了封裝后器件內(nèi)部各個參數(shù)的對整體器件高頻性能的影響。同時采用簡化的后模型進一步對驅(qū)動內(nèi)置的電吸收調(diào)制激光器蝶形封裝器件進行分析，并提出一種雙枝節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)使得電吸收調(diào)制激光器子組件3dB頻率響應(yīng)帶寬為33.6GHz，而回程損耗在-10dB以下頻率帶寬達35.7 GHz，封裝后電吸收調(diào)制激光器背對背眼圖相對于傳統(tǒng)的封裝結(jié)構(gòu)上升時間減小為10.4ps、均方值抖動減小到1.2ps、動態(tài)消光比增加到9.82。