Onlangs heeft het onderzoeksteam van het Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, met succes een belangrijk project (2,95 miljoen yuan) voltooid: onderzoek naar belangrijke technologieën van geïntegreerde high-speed smalle-linewidth lasers.
Coherente optische communicatie is een onvervangbare kerntechnologie in optische vezeloverdracht van ultra-grote capaciteit en satellietlasercommunicatie. In tegenstelling tot traditionele optische communicatie, vereist coherente optische communicatie zowel de uitzendbron als de lokale oscillatorlichtbron om extreem smalle lijnbreedtes te hebben, en vereist ook hoge prestaties in high-speed modulatie en breedbandafstemming.
Dit project stelde een nieuw concept voor van ultralijn spectrale structuuranalyse en bundelfrequentiecoherentie voor lasers, en voerde diepgaande tests en analyse van de dynamische spectrale kenmerken van hoge snelheid smalle-lijn lasers uit op basis hiervan. Een composietholte laserstructuur met periodieke vertraagde multi-punts vertraagde feedback werd voorgesteld, die tegelijkertijd smalle lijnbreedte en breedbandafstemmingsspectrale kenmerken kan bereiken. De belangrijkste inhoud omvat:
(1) analyse van de kenmerken van de basiseenheden (optische golftreinen) die het spectrum vormen, de implementatie van de coherentie van de bundelfrequentie en de impact ervan op spectrale kenmerken bestuderen;
(2) het bestuderen van de regulatiemechanismen van elektrische injectie en optische feedback op lasermodi;
(3) het onthullen van de intrinsieke relatie tussen snelle modulatie, spectrale lijnbreedte en golflengtafstemming in lasers. Het onderzoek is gebaseerd op nieuwe principes en structuren van geïntegreerde high-speed smalle-linewidth-lasers. Dit project zal een belangrijke basis leggen voor de ontwikkeling van laserlichtbronnen in de breedbandoptische communicatie van China en geïntegreerde ruimtegebieden.
Het project voerde theoretisch en experimenteel onderzoek uit naar de spectrale kenmerken van lasers, voltooide het ultrale spectrale structuurmodel en frequentie-coherentieonderzoek; bestudeerden de regulatiemechanismen van elektrische injectie en optische feedback op lasermodi, analyseerden de effecten van optisch injectievermogen, polarisatie en golflengte op intrinsieke modi en de gecombineerde effecten van feedbackholte-vertraging en filterkarakteristieken op spectrale kenmerken, wat een theoretische basis biedt voor het ontwerp van smalle-lasers; Onderzoek uitgevoerd naar de ontwerp- en fabricagetechnologie van hoge snelheid smalle-linewidth laserchips, stelde een nieuwe structuur voor van geïntegreerde gekoppelde holte halfgeleider lasers, tegelijkertijd hoge bandbreedte en smalle lijnbreedte semiconductor lasers, met een lasermodulatiebandwidth van 18GHz en a linewidde van 30kHz; conducted research on the design and fabrication technology of tunable narrow-linewidth laser chips, proposed a linewidth narrowing scheme based on multi-period delayed feedback cavities, achieving a linewidth narrowing of more than three orders of magnitude, and simultaneously achieving wide-range wavelength tunability, with a laser wavelength tuning interval of 100GHz and a tuning range meeting the ITU-T's 24 channels, with each wavelength lijnbreedte minder dan 1 kHz; De ontwikkelde smalle-linewidth halfgeleiderlasers hebben buitenlandse producten van hetzelfde type in ruimtelasercommunicatiesystemen, satelliet grondstation data-transmissie optische terminals en andere systemen vervangen en zijn praktisch toegepast.
