Laser umpan balik terdistribusi (DFB), yang dicirikan oleh struktur kompak dan mode tunggal dinamis, adalah sumber cahaya inti untuk aplikasi seperti komunikasi optik berkecepatan tinggi, integrasi fotonik skala besar, LIDAR, dan fotonik gelombang mikro. Secara khusus, bidang kecerdasan buatan yang diwakili oleh ChatGPT menunjukkan tren eksplosif, yang sangat membutuhkan chip komputasi optik berdaya komputasi tinggi, integrasi tinggi, dan berdaya rendah sebagai dukungan fisik, dan mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi pada stabilitas suhu, suhu tinggi. karakteristik pengoperasian suhu, stabilitas umpan balik optik, kualitas mode tunggal, dan biaya volumetrik sumber cahaya inti.
Baru-baru ini, tim Yang Tao-Yang Xiaoguang, peneliti di Laboratorium Kunci Ilmu Material, Institut Penelitian Semikonduktor, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, dan peneliti Lu Dan, bersama dengan Ji Chen, seorang profesor di Universitas Zhejiang dan Laboratorium Zhijiang , telah membuat kemajuan signifikan dalam studi laser mode tunggal DFB titik kuantum berkekuatan tinggi dan kebisingan rendah. Tim ini menggunakan struktur titik kuantum bertumpuk InAs/GaAs dengan kepadatan tinggi dan cacat rendah sebagai wilayah aktif, dikombinasikan dengan kisi kopling lateral kerugian rendah sebagai struktur selektif mode yang efisien, untuk mengembangkan kuantum O-band berkinerja tinggi. laser dot DFB dengan daya tinggi, stabilitas tinggi, kebisingan rendah, dan anti-umpan balik di wilayah suhu yang luas. Dalam kisaran 25-85 derajat , daya keluaran laser lebih besar dari 100 mW, dan rasio penekanan mode samping maksimum lebih dari 62 dB; tingkat derau putih terendah hanya 515 Hz2 Hz-1, sesuai dengan lebar garis intrinsik serendah 1,62 kHz; rata-rata minimum RIN hanya -166 dB/Hz (0.1-20 GHz). Selain itu, laser memiliki ambang umpan balik anti-optik hingga -8 dB, yang memenuhi standar teknis untuk pengoperasian yang stabil tanpa isolator optik eksternal. Dengan kinerja keseluruhan yang sangat baik, biaya rendah dan ukuran kecil, perangkat ini memiliki prospek aplikasi skala besar di bidang komunikasi optik berkapasitas tinggi, interkoneksi optik on-chip berkecepatan tinggi, dan deteksi presisi tinggi.
Hasil penelitiannya dipublikasikan di Laser & Photonics Review dengan judul High-Power, Narrow-Linewidth, and Low-Noise Quantum Dot Distributed Feedback Lasers. Ulasan Fotonik. Pekerjaan penelitian ini didukung oleh Program Penelitian dan Pengembangan Kunci Nasional Tiongkok dan Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok.
Institute of Semiconductors dan lembaga lainnya membuat kemajuan dalam penelitian laser mode tunggal DFB titik kuantum berkekuatan tinggi dan kebisingan rendah
Gambar 1 Sifat morfologi dan fluoresensi bahan titik kuantum, serta perangkat dan struktur kisi
Gambar 2 Karakteristik keluaran, karakteristik spektral, karakteristik gangguan frekuensi optik, dan stabilitas spektral di bawah umpan balik optik eksternal perangkat
