1.3μm波長(zhǎng)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(zhǎng)光通信領(lǐng)域、可將溫度導(dǎo)致的光功率變動(dòng)幅度控制到原來(lái)1/6左右的半導(dǎo)體激光器。這是一種通過(guò)在尺寸約數(shù)十nm的大量半導(dǎo)體結(jié)晶（量子點(diǎn)）中導(dǎo)入電流來(lái)激發(fā)激光的量子點(diǎn)激光器。在＋20℃～＋70℃范圍內(nèi)，不需對(duì)溫度導(dǎo)致的光功率變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償就能發(fā)送10Gbit/秒的光信號(hào)。由于不需要溫度補(bǔ)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(biāo)是2007年達(dá)到實(shí)用水平。今后還將大力開發(fā)應(yīng)用范圍更廣的1.5μm波長(zhǎng)量子點(diǎn)激光器。此項(xiàng)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(huì)“ECOC（European Conference on Optical Communication）2004”上發(fā)表。

　　此次開發(fā)的量子點(diǎn)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(diǎn)的結(jié)構(gòu)（見圖1）。通過(guò)采用多個(gè)量子點(diǎn)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(guò)去的量子井式面發(fā)光激光器相同。 　　

　　利用InAs激發(fā)激光時(shí)，波長(zhǎng)通常在1μm以下。而此次由于是在GaAs底板上形成量子點(diǎn)，因此InAs結(jié)晶產(chǎn)生變形后帶隙就會(huì)變窄，從而可在1.3μm波長(zhǎng)條件下發(fā)生振蕩。與通過(guò)在底板中使用昂貴的InP來(lái)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(fèi)。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(huì)跟過(guò)去差不多?！保|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(guò)去在通信領(lǐng)域使用的量子井激光器相比，量子點(diǎn)激光器具有光功率在高溫下降幅小（約為原來(lái)的1/2～1/3）的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，荒川通過(guò)調(diào)整涂在GaAs上的碳原子量，進(jìn)一步降低了溫度依賴特性。由于發(fā)現(xiàn)了通過(guò)增加涂料量使光功率在高溫下上升的特點(diǎn)，因此消除了量子點(diǎn)對(duì)溫度的依賴特性。 　　

　　這樣，元件溫度由＋20℃提高到＋70℃時(shí)的光功率下降比例就控制到了5%左右。而量子井過(guò)去的下降比例約達(dá)30%?！安贿^(guò)，要想達(dá)到實(shí)用水平，必須進(jìn)一步增大可使用的溫度范圍。首先將達(dá)到＋0℃～＋85℃的程度，最終要力爭(zhēng)實(shí)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。”（東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所的荒川） 　　

　　為了使量子點(diǎn)激光器達(dá)到實(shí)用水平，荒川準(zhǔn)備在大學(xué)里創(chuàng)建一家風(fēng)險(xiǎn)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