Distributed feedback (DFB) lasere, karakteriseret ved kompakt struktur og dynamisk single mode, er de centrale lyskilder til applikationer som højhastigheds optisk kommunikation, storskala fotonisk integration, LIDAR og mikrobølgefotonik. Især det kunstige intelligensfelt repræsenteret af ChatGPT viser en eksplosiv tendens, som har et presserende behov for høj-computerkraft, høj-integration, lav-power optiske computing-chips som fysisk støtte, og stiller højere krav til temperaturstabilitet, høj- temperaturdriftskarakteristika, optisk feedbackstabilitet, single-mode kvalitet og volumetriske omkostninger for kernelyskilden.
For nylig har holdet af Yang Tao-Yang Xiaoguang, en forsker ved Key Laboratory of Materials Science, Institute of Semiconductor Research, Chinese Academy of Sciences og forskeren Lu Dan, sammen med Ji Chen, professor ved Zhejiang University og Zhijiang Laboratory. , har gjort betydelige fremskridt i studiet af høj-effekt, lavstøj kvanteprik DFB single-mode lasere. Holdet brugte en stablet InAs/GaAs kvanteprikstruktur med høj tæthed og lav defekt som den aktive region kombineret med et lateralt koblingsgitter med lavt tab som en effektiv mode-selektiv struktur for at udvikle et højtydende O-bånd kvante. dot DFB laser med høj effekt, høj stabilitet, lav støj og anti-feedback i et bredt temperaturområde. I intervallet 25-85 grader er laserens udgangseffekt større end 100 mW, og det maksimale sidetilstandsundertrykkelsesforhold er mere end 62 dB; det laveste hvide støjniveau er kun 515 Hz2 Hz-1, svarende til en iboende linjebredde så lav som 1,62 kHz; den mindste gennemsnitlige RIN er kun -166 dB/Hz (0.1-20 GHz). Derudover har laseren en anti-optisk feedback-tærskel på op til -8 dB, hvilket opfylder den tekniske standard for stabil drift uden eksterne optiske isolatorer. Med fremragende overordnet ydeevne, lave omkostninger og lille størrelse har enheden udsigt til storskalaapplikationer inden for optisk kommunikation med høj kapacitet, højhastigheds-on-chip optisk sammenkobling og højpræcisionsdetektion.
Forskningsresultaterne blev offentliggjort i Laser & Photonics Reviews under titlen High-Power, Narrow-Linewidth, and Low-Noise Quantum Dot Distributed Feedback Lasers. Fotonik anmeldelser. Forskningsarbejdet blev støttet af Kinas nationale nøgleforsknings- og udviklingsprogram og Kinas National Natural Science Foundation.
Institute of Semiconductors og andre gør fremskridt inden for høj-effekt, lavstøj kvanteprik DFB single-mode laserforskning
Fig. 1 Morfologi og fluorescensegenskaber af quantum dot-materialer og enheds- og gitterstrukturer
Fig. 2 Outputkarakteristika, spektrale karakteristika, optiske frekvensstøjkarakteristika og spektral stabilitet under ekstern optisk feedback fra enheden
