Nyligen slutförde forskarteamet vid Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, framgångsrikt ett nyckelprojekt (2,95 miljoner yuan): Forskning om nyckelteknologier för integrerade höghastighets smallinjebreddslasrar.
Koherent optisk kommunikation är en oföränderlig kärnteknologi inom ultra-stor kapacitet optisk fiberöverföring och satellit laserkommunikation. Till skillnad från traditionell optisk kommunikation kräver sammanhängande optisk kommunikation både den sändande ljuskällan och den lokala oscillatorljuskällan för att ha extremt smala linjebredd och kräver också hög prestanda i höghastighetsmodulering och bredbandsinställning.
Detta projekt föreslog ett nytt koncept med ultra-fin-spektralstrukturanalys och strålfrekvenskoherens för lasrar och genomförde djupgående testning och analys av de dynamiska spektrala egenskaperna hos höghastighetsmässiga linjebreddslasrar baserat på detta. En sammansatt kavitetslaserstruktur med periodisk multifunktionsförsenad återkoppling föreslogs, vilket samtidigt kan uppnå smal linjebredd och bredbandsinställningsspektralegenskaper. Huvudinnehållet inkluderar:
(1) Analysera egenskaperna hos de grundläggande enheterna (optiska vågtåg) som utgör spektrumet och studerar implementeringen av strålfrekvenskoherens och dess påverkan på spektrala egenskaper;
(2) studera regleringsmekanismerna för elektrisk injektion och optisk återkoppling på laserlägen;
(3) Att avslöja det inneboende förhållandet mellan höghastighetsmodulering, spektral linjebredd och våglängdsinställning i lasrar. Forskningen är baserad på nya principer och strukturer för integrerade höghastighetsmässiga lasrar. Detta projekt kommer att lägga en viktig grund för utvecklingen av laserljuskällor i Kinas bredbandsoptiska kommunikation och rymdmarknätverk.
Projektet genomförde teoretisk och experimentell forskning om spektrala egenskaper hos lasrar, slutförde den ultra-fina spektrala strukturmodellen och frekvenskoherensforskningen; studerade regleringsmekanismerna för elektrisk injektion och optisk återkoppling på laserlägen, analyserade effekterna av optisk injektionskraft, polarisering och våglängd på inneboende lägen och de kombinerade effekterna av återkopplingshavitetsfördröjning och filtreringsegenskaper på spektrala egenskaper, vilket ger en teoretisk bas för designen av smallinjen för laster; Genomförd forskning om design- och tillverkningsteknologi för höghastighets smallinjeslaserchips, föreslog en ny struktur av integrerade kopplade kavitetshalvorslasrar, samtidigt uppnå hög bandbredd och smal linjebredd halvledarlaser, med en lasermodulering bandbredd av 18ghz och en linjevidt av 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 varje våglängdslinjebredd mindre än 1 kHz; De utvecklade smallinjen halvledarlasrar har ersatt utländska produkter av samma typ i rymdlaserkommunikationssystem, satellit markstationsdataöverföring optiska terminaler och andra system och har praktiskt taget tillämpats.
