Наскоро изследователският екип от Института за полупроводници, Китайската академия на науките, успешно завърши ключов проект (2,95 милиона юана): Изследвания на ключовите технологии на интегрирани високоскоростни теснорелинейни лазери.
Кохерентната оптична комуникация е незаменима основна технология в оптичното предаване на оптични влакна с ултра-голям капацитет и сателитна лазерна комуникация. За разлика от традиционната оптична комуникация, кохерентната оптична комуникация изисква както източникът на предаване на светлината, така и местният източник на осцилатор, който има изключително тесни ширини на линията, а също така изисква висока производителност при високоскоростна модулация и широколентова настройка.
Този проект предложи нова концепция за анализ на ултра-фино спектрална структура и честота на честотата на лъча за лазери и провежда задълбочено тестване и анализ на динамичните спектрални характеристики на високоскоростните теснолинейни лазери въз основа на това. Предложена е композитна лазерна структура на кухината с периодична многоточкова забавена обратна връзка, която може едновременно да постигне тесна ширина на линията и широколентова настройка на спектрални характеристики. Основното съдържание включва:
(1) анализиране на характеристиките на основните единици (влакове на оптични вълни), които представляват спектъра, изучаващи прилагането на честотата на честотата на лъча и неговото въздействие върху спектралните характеристики;
(2) изучаване на регулационните механизми на електрическо инжектиране и оптична обратна връзка за лазерните режими;
(3) разкриване на присъщата връзка между високоскоростната модулация, спектралната ширина на линията и настройката на дължината на вълната в лазерите. Изследването се основава на нови принципи и структури на интегрирани високоскоростни теснолинейни лазери. Този проект ще постави важна основа за развитието на лазерни източници на светлина в широколентовата оптична комуникация на Китай и интегрираните мрежи на космическите площадки.
Проектът проведе теоретични и експериментални изследвания на спектралните характеристики на лазерите, завърши модела на ултра-фино спектрална структура и изследване на честотната съгласуваност; Проучиха регулаторните механизми на електрическа инжекция и оптична обратна връзка за лазерните режими, анализираха ефектите на оптичната инжекционна мощност, поляризацията и дължината на вълната върху вътрешните режими и той комбинира ефектите на забавянето на кухината за обратна връзка и филтриращите характеристики върху спектралните характеристики, осигурявайки теоретична основа за проектиране на теснолилейни лазери; conducted research on the design and fabrication technology of high-speed narrow-linewidth laser chips, proposed a new structure of integrated coupled cavity semiconductor lasers, simultaneously achieving high bandwidth and narrow linewidth semiconductor lasers, with a laser modulation bandwidth of 18GHz and a linewidth of 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, с всяка ширина на дължината на вълната по -малка от 1kHz; Разработените полупроводникови лазери с тесен ред са заменили чужди продукти от същия тип в космическите лазерни комуникационни системи, оптическите терминали за предаване на данни за сателитна наземна станция и други системи и са практически приложени.
