加州大學研發新型高通道數矽上量子點雷射器 數據傳輸速率高達4.1...

2020-11-28 OFweek維科網

據外媒報導，加州大學（UCSB）的一個研究小組已經成功創建了一個高通道數20 GHz無源鎖模量子點雷射器，也是該小組首次在矽襯底上直接生長的這種新型雷射器。

研究人員表示，該微米級雷射器具有4.1 Tbit / s的數據傳輸容量，比目前最佳數據傳輸商業標準已經提前了整整十年（目前乙太網的速度為400 Gbit / s）。該技術是通過行之有效的波分復用（WDM）技術研發的最高效技術。

「我們希望在一個廉價的光源中產生更多的相干波長。」Songtao Liu（其中一位研究人員）表示，「量子點能提供寬增益譜，這也是我們能實現高通道數的原因。」

雷射器實行了鎖模以防止雷射腔中的波長競爭產生噪聲，同時還能穩定數據傳輸過程。這種鎖模能形成具有6.1nm 3dB光學帶寬的頻率梳。

該雷射器或將成為矽電子和光子集成電路（EPICS）的一部分。雖然矽是光質量的良好材料，它可以引導和保存並且很容易以低成本實現大量生產，但是卻不太適合產生光。Liu表示：「如果想要有效的產生光，則需要一個直接帶隙半導體。而矽則是一種非直接帶隙半導體。」在UCSB的納米加工工廠中逐個分子在矽上生長的量子點雷射器是一種利用了幾種半導體材料的電子特性來提高性能和功能（包括它們的直接帶隙）以及矽本身良好狀態的結構。

自從John Bowers和他的UCSB小組在10年前聯合英特爾演示了全球首個混合矽雷射器以來，矽光子世界不斷創造出更高效率、更高性能的技術，同時還維持了儘可能小的佔地面積，以便實現大規模生產。Bowers和Liu表示，他們研發的矽上量子點雷射器是目前最先進的技術，可為未來的設備提供卓越的性能。

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