Лазерите с разпределена обратна връзка (DFB), характеризиращи се с компактна структура и динамичен единичен режим, са основните източници на светлина за приложения като високоскоростна оптична комуникация, широкомащабна фотонна интеграция, LIDAR и микровълнова фотоника. По-специално, областта на изкуствения интелект, представена от ChatGPT, показва експлозивна тенденция, която спешно се нуждае от оптични изчислителни чипове с висока изчислителна мощност, висока интеграция и ниска мощност като физическа поддръжка и поставя по-високи изисквания за температурна стабилност, високо- температурни работни характеристики, стабилност на оптичната обратна връзка, едномодово качество и обемна цена на основния източник на светлина.
Наскоро екипът на Ян Тао-Янг Сяогуанг, изследовател в Ключовата лаборатория по наука за материалите, Институт за изследване на полупроводниците, Китайската академия на науките, и изследователят Лу Дан, съвместно с Джи Чен, професор в университета Zhejiang и лабораторията Zhijiang , постигнаха значителен напредък в изследването на едномодови лазери с квантова точка DFB с висока мощност и нисък шум. Екипът използва подредена InAs/GaAs квантова точкова структура с висока плътност и ниски дефекти като активна област, комбинирана със странична съединителна решетка с ниски загуби като ефективна структура за селективен режим, за да разработи високоефективна квантова O-лента точков DFB лазер с висока мощност, висока стабилност, нисък шум и анти-обратна връзка в широк температурен регион. В диапазона от 25-85 градуса изходната мощност на лазера е по-голяма от 100 mW, а максималното съотношение на потискане на страничния режим е повече от 62 dB; най-ниското ниво на бял шум е само 515 Hz2 Hz-1, съответстващо на присъща ширина на линията до 1,62 kHz; минималният среден RIN е само -166 dB/Hz (0.1-20 GHz). В допълнение, лазерът има анти-оптичен праг на обратна връзка до -8 dB, което отговаря на техническия стандарт за стабилна работа без външни оптични изолатори. С отлична цялостна производителност, ниска цена и малък размер, устройството има перспектива за широкомащабни приложения в областта на оптичната комуникация с голям капацитет, високоскоростното оптично свързване на чипа и високопрецизното откриване.
Резултатите от изследването бяха публикувани в Laser & Photonics Reviews под заглавието High-Power, Narrow-Linewwith, and Low-Noise Quantum Dot Distributed Feedback Lasers. Прегледи на Photonics. Изследователската работа беше подкрепена от Националната програма за ключови изследвания и развитие на Китай и Националната природонаучна фондация на Китай.
Institute of Semiconductors и други постигат напредък в изследването на едномодов лазерен DFB квантова точка с висока мощност и нисък шум
Фиг. 1 Морфология и флуоресцентни свойства на материали с квантови точки и структури на устройства и решетки
Фиг. 2 Изходни характеристики, спектрални характеристики, оптични честотни шумови характеристики и спектрална стабилност при външна оптична обратна връзка на устройството
