中国科学院半导体研究所等在高功率、低噪声量子点DFB单模激光器研究中获进展
2023-09-12 14:24:37 | 新闻中心          浏览量:306

中国科学院半导体研究所等在高功率、低噪声量子点DFB单模激光器研究中获进展


分布反馈(DFB)激光器具有结构紧凑、动态单模等特性,是高速光通信、大规模光子集成、激光雷达和微波光子学等应用的核心光源。特别是,以ChatGPT为代表的人工智能领域呈现爆发态势,亟需高算力、高集成、低功耗的光计算芯片作为物理支撑,对核心光源的温度稳定性、高温工作特性、光反馈稳定性、单模质量、体积成本等提出了更高要求。

近期,中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室研究员杨涛-杨晓光团队与研究员陆丹,联合浙江大学兼之江实验室教授吉晨,在高功率、低噪声的量子点DFB单模激光器研究方面取得重要进展。该团队采用高密度、低缺陷的叠层InAs/GaAs量子点结构作为有源区,结合低损耗侧向耦合光栅作为高效选模结构,研制出宽温区内高功率、高稳定、低噪声、抗反馈的高性能O波段量子点DFB激光器。在25-85 °C范围内,激光器输出功率均大于100 mW,最大边模抑制比超过62 dB;最低的白噪声水平仅为515 Hz2 Hz-1,对应的本征线宽低至1.62 kHz;最小平均RIN仅为-166 dB/Hz0.1-20 GHz)。此外,激光器的抗光反馈阈值高达-8 dB,满足无外部光隔离器下稳定工作的技术标准。该器件综合性能优异,兼具低成本、小体积的优势,在大容量光通信、高速片上光互连、高精度探测等领域具有规模应用前景。

相关研究成果以High-Power, Narrow-Linewidth, and Low-Noise Quantum Dot Distributed Feedback Lasers为题,发表在Laser & Photonics Reviews上。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202200979


量子点材料的形貌和荧光特性,以及器件与光栅结构

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器件的输出特性、光谱特性、光频率噪声特性和外部光反馈下的光谱稳定性图

2. 器件的输出特性、光谱特性、光频率噪声特性和外部光反馈下的光谱稳定性


文章来源:中国科学院半导体研究所


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