【產通社，6月11日訊】索尼半導體解決方案公司（Sony Semiconductor Solutions）和日本國家信息和通信技術研究所（NICT）開發(fā)了一種使用量子點作為光學增益介質的表面發(fā)射激光器架構，該研究發(fā)表在《光學快報》上。據其開發(fā)人員介紹，該激光器專為光纖通信系統(tǒng)而設計，是世界上第一款實用的電驅動VCSEL，工作波長為1550nm，是光纖通信的標準波長，使用量子點作為光增益材料。

NICT的研究人員開發(fā)了一種使用分子束外延的化合物半導體高精度晶體生長方法。通過嚴格控制晶體生長中的材料比例，所開發(fā)的技術可用于精確生長分布式布拉格反射器（DBR）。使用該方法，該團隊實現(xiàn)了即使在1550nm下也具有超過99%高反射率的半導體DBR。接下來，通過應變補償技術進行VCSEL生產，以消除量子點周圍發(fā)生的內部晶體應變，從而增加量子點的密度并提高發(fā)光性能。

索尼為該項目的第二部分做出了貢獻；該公司構思了一種器件設計和制造工藝，該工藝使用隧道結結構實現(xiàn)了高效的電流注入。VCSEL發(fā)射垂直于晶片表面的光；因此，即使量子點發(fā)光，傳統(tǒng)的電極放置也會阻礙光提取。隧道結允許有效的電流流動，同時采用精確的器件工藝促進光提取。

通過整合這兩種技術，研究人員使用1550nm的量子點作為發(fā)光材料，以13mA的小電流對VCSEL進行激光照射。此外，消除了偏振波動，從而實現(xiàn)了穩(wěn)定的輸出。

使用量子點作為光學增益材料的VCSEL保持溫度穩(wěn)定性，并表現(xiàn)出可大規(guī)模生產的可擴展結構。研究人員的目標是對基于量子點的VCSEL技術進行先進的技術研究，以進一步提高5G時代以后光纖通信系統(tǒng)的容量并降低功耗。

剪報來源：
https://www.photonics.com/Articles/Surface-Emitting_Laser_for_Optical_Fiber/p5/a71102