InP-based directly modulated monolithic integrated few-mode transmitter

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A monolithic integrated few-mode transmitter comprising of two directly modulated distributed feedback lasers and a multimode-interference-coupler-based mode converter-multiplexer with 66% mode conversion efficiency was designed and demonstrated. A fundamental TE0 mode and a first-order TE1 mode were successfully generated from the transmitter, with the output power of 4 and 5.5 mW at a pump current of around 150 mA, respectively, at the common output port. The small signal modulation bandwidth of the TE0 and TE1 channels reached 17.4 and 14.7 GHz, respectively. Error-free 2×10-Gbit/s direct modulation of the two-mode transmitter was demonstrated, with a power penalty of 4.3 dB between the TE0 mode and the TE1 mode at the bit error rate of 1×10 9.
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