Laseri s distribuiranom povratnom spregom (DFB), karakterizirani kompaktnom strukturom i dinamičkim jednostrukim modom, osnovni su izvori svjetlosti za aplikacije kao što su optička komunikacija velike brzine, velika fotonička integracija, LIDAR i mikrovalna fotonika. Konkretno, polje umjetne inteligencije koju predstavlja ChatGPT pokazuje eksplozivan trend, kojem su hitno potrebna visoka računarska snaga, visoka integracija, optički računarski čipovi male snage kao fizička podrška i postavlja veće zahtjeve za temperaturnu stabilnost, visoko- temperaturne radne karakteristike, stabilnost optičke povratne sprege, kvalitet jednog moda i volumetrijski trošak izvora svjetlosti jezgra.
Nedavno je tim Yang Tao-Yang Xiaoguanga, istraživača u Ključnoj laboratoriji za nauku o materijalima, Instituta za istraživanje poluprovodnika Kineske akademije nauka, i istraživača Lu Dana, u saradnji sa Ji Chenom, profesorom na Univerzitetu Zhejiang i laboratoriji Zhijiang , su postigli značajan napredak u proučavanju monomodnih lasera DFB s kvantnim tačkama velike snage i niske razine šuma. Tim je koristio strukturu InAs/GaAs kvantnih tačaka visoke gustine i niskih defekata kao aktivnu regiju, u kombinaciji sa bočnom spojnom rešetkom sa malim gubicima kao efikasnom strukturom selektivnog moda, kako bi razvio kvantni O-band visokih performansi. tačkasti DFB laser sa velikom snagom, visokom stabilnošću, niskim šumom i anti-feedbackom u širokom temperaturnom području. U opsegu od 25-85 stepena, izlazna snaga lasera je veća od 100 mW, a maksimalni omjer supresije bočnog moda je veći od 62 dB; najniži nivo bijelog šuma je samo 515 Hz2 Hz-1, što odgovara unutrašnjoj širini linije od samo 1,62 kHz; minimalni prosječni RIN je samo -166 dB/Hz (0.1-20 GHz). Osim toga, laser ima anti-optički prag povratne sprege do -8 dB, što zadovoljava tehnički standard za stabilan rad bez vanjskih optičkih izolatora. Sa odličnim ukupnim performansama, niskom cijenom i malom veličinom, uređaj ima izglede za primjenu velikih razmjera u oblastima optičke komunikacije velikog kapaciteta, brzog optičkog povezivanja na čipu i visoke preciznosti detekcije.
Rezultati istraživanja objavljeni su u Laser & Photonics Reviews pod naslovom Laseri s distribucijom kvantnih tačaka velike snage, uske širine i niske razine šuma. Photonics Reviews. Istraživački rad je podržan od strane Nacionalnog ključnog programa za istraživanje i razvoj Kine i Kineske nacionalne fondacije za prirodne nauke.
Institut za poluprovodnike i drugi napreduju u istraživanju kvantnih tačaka DFB velike snage i niske buke u jednom modu.
Slika 1 Morfologija i svojstva fluorescencije materijala kvantnih tačaka i struktura uređaja i rešetki
Slika 2 Izlazne karakteristike, spektralne karakteristike, karakteristike buke optičke frekvencije i spektralna stabilnost pod eksternom optičkom povratnom spregom uređaja
