引用本文：
张玉岐，刘万居，赵佳. 25 Gb/s粗波分复用分布式反馈激光器的可靠性研究[J]. 光通信技术，2022，46（6）：1-5.
张玉岐1，2，刘万居2，赵 佳1*
（1.山东大学 激光与红外系统集成技术教育部重点实验室，山东 青岛 266237；2.厦门市三安集成电路有限公司，福建 厦门 361000）
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要：高速波分复用分布式反馈（DFB）激光器是数据通信的核心器件，其可靠性影响了整个通信系统的可靠性。对自主研发的25 Gb/s 4波长粗波分复用（CWDM4） DFB激光器进行了2种老化筛选（Burn-in）实验和失效分析，并采用三温法推算了激光器的工作寿命。实验结果表明：对激光器采用光加速（25 ℃、100 mA）和温度加速（100 ℃、75 mA）相结合的Burn-in方法能够有效激发薄弱激光器的早期失效特征；采用三温法推算激光器在60 ℃、45 mA环境下长期工作的实际寿命至少为17年。
关键词：分布式反馈激光器；可靠性；老化筛选；激活能；寿命
中图分类号：TN365 文献标志码：A 文章编号：1002-5561（2022）06-0001-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2022.06.001
0 引言
25 Gb/s粗波分复用（CWDM）分布式反馈（DFB）激光器具有阈值低、单色性好、增益谱宽及功耗与成本低等优势，并且能通过单通道物理层技术实现100 Gb/s的数据传输，满足光通信、激光传感等领域日益增长的传输需求，在医疗、军事等领域的发展前景广阔[1-4]。但因偏远地区设备维修困难、维护成本高，人们对激光器的可靠性要求越来越严苛[3-4]。高速半导体激光器一般采用短腔设计，导致高电流密度引起的加速退化速率高[5]；高速DFB激光器有源结构部分通常采用高温特性较好的InGaAlAs量子阱材料，但是含Al材料容易被氧化，影响器件的可靠性[6-7]。因此，半导体激光器在正式投入实际应用前需要进行可靠性测试和寿命预测，使其能够长时间稳定可靠地运行。本文采用老化筛选（Burn-in）方法对自主研发的25 Gb/s 4波长粗波分复用（CWDM4） DFB激光器进行可靠性研究。
4 结束语
本文对25 Gb/s CWDM4 DFB激光器进行了可靠性研究，在传统的高温高电流Burn-in方法基础上增加了光加速Burn-in项目，可以有效地筛选出薄弱的激光器，尤其适合有腔面缺陷的不良芯片的筛选。经长期高温寿命实验和对数正态分布拟合，求得激光器的中值寿命，并利用Arrhenius公式求取激光器的激活能为0.9 eV，推算芯片在60 ℃、45 mA的实际应用条件下的等效寿命至少为17年。本文的研究结果为激光器设计、生产制造工艺等方面提供改进依据，具有重要的理论意义和工程实用价值。