1.3μm波長通信激光器在日開發(fā)成功

　東京大學(xué)和富士通日前試制成功了適用于1.3μm波長光通信領(lǐng)域、可將溫度導(dǎo)致的光功率變動幅度控制到原來1/6左右的半導(dǎo)體激光器。這是一種通過在尺寸約數(shù)十nm的大量半導(dǎo)體結(jié)晶（量子點）中導(dǎo)入電流來激發(fā)激光的量子點激光器。在＋20℃～＋70℃范圍內(nèi)，不需對溫度導(dǎo)致的光功率變動進行補償就能發(fā)送10Gbit/秒的光信號。由于不需要溫度補償?shù)耐獠侩娐?，因此有利于降低光發(fā)送器的體積和生產(chǎn)成本。目標是2007年達到實用水平。今后還將大力開發(fā)應(yīng)用范圍更廣的1.5μm波長量子點激光器。此項開發(fā)成果已在2004年9月9日于瑞典斯德歌爾摩舉辦的歐洲最大光通信展覽會“ECOC（European Conference on Optical Communication）2004”上發(fā)表。

　　此次開發(fā)的量子點激光器在GaAs底板上重疊了10層在P型GaAs層上配置InAs量子點的結(jié)構(gòu)（見圖1）。通過采用多個量子點結(jié)構(gòu)層，可在室溫范圍內(nèi)確保10GB/秒通信所需的光功率。除發(fā)光部分外，其他結(jié)構(gòu)跟過去的量子井式面發(fā)光激光器相同。 　　

　　利用InAs激發(fā)激光時，波長通常在1μm以下。而此次由于是在GaAs底板上形成量子點，因此InAs結(jié)晶產(chǎn)生變形后帶隙就會變窄，從而可在1.3μm波長條件下發(fā)生振蕩。與通過在底板中使用昂貴的InP來振蕩出1.3μm～1.5μm激光的量子井式激光器相比，可降低材料費。至于生產(chǎn)成本，“只要找到適于量產(chǎn)的高成品率成膜條件，成本就會跟過去差不多。”（東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所納米電子聯(lián)合研究中心主任荒川泰彥）

　　與過去在通信領(lǐng)域使用的量子井激光器相比，量子點激光器具有光功率在高溫下降幅小（約為原來的1/2～1/3）的特點。在此基礎(chǔ)上，荒川通過調(diào)整涂在GaAs上的碳原子量，進一步降低了溫度依賴特性。由于發(fā)現(xiàn)了通過增加涂料量使光功率在高溫下上升的特點，因此消除了量子點對溫度的依賴特性。 　　

　　這樣，元件溫度由＋20℃提高到＋70℃時的光功率下降比例就控制到了5%左右。而量子井過去的下降比例約達30%?！安贿^，要想達到實用水平，必須進一步增大可使用的溫度范圍。首先將達到＋0℃～＋85℃的程度，最終要力爭實現(xiàn)-40℃～＋120℃的溫度范圍，以便在阿拉斯加的冬季等極寒氣候條件下也能照常使用?！保|京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所的荒川） 　　

　　為了使量子點激光器達到實用水平，荒川準備在大學(xué)里創(chuàng)建一家風(fēng)險企業(yè)，打算讓包括富士通在內(nèi)的更多企業(yè)出資。

　　
摘自　日經(jīng)BP社