【产通社，6月11日讯】索尼半导体解决方案公司（Sony Semiconductor Solutions）和日本国家信息和通信技术研究所（NICT）开发了一种使用量子点作为光学增益介质的表面发射激光器架构，该研究发表在《光学快报》上。据其开发人员介绍，该激光器专为光纤通信系统而设计，是世界上第一款实用的电驱动VCSEL，工作波长为1550nm，是光纤通信的标准波长，使用量子点作为光增益材料。

NICT的研究人员开发了一种使用分子束外延的化合物半导体高精度晶体生长方法。通过严格控制晶体生长中的材料比例，所开发的技术可用于精确生长分布式布拉格反射器（DBR）。使用该方法，该团队实现了即使在1550nm下也具有超过99%高反射率的半导体DBR。接下来，通过应变补偿技术进行VCSEL生产，以消除量子点周围发生的内部晶体应变，从而增加量子点的密度并提高发光性能。

索尼为该项目的第二部分做出了贡献；该公司构思了一种器件设计和制造工艺，该工艺使用隧道结结构实现了高效的电流注入。VCSEL发射垂直于晶片表面的光；因此，即使量子点发光，传统的电极放置也会阻碍光提取。隧道结允许有效的电流流动，同时采用精确的器件工艺促进光提取。

通过整合这两种技术，研究人员使用1550nm的量子点作为发光材料，以13mA的小电流对VCSEL进行激光照射。此外，消除了偏振波动，从而实现了稳定的输出。

使用量子点作为光学增益材料的VCSEL保持温度稳定性，并表现出可大规模生产的可扩展结构。研究人员的目标是对基于量子点的VCSEL技术进行先进的技术研究，以进一步提高5G时代以后光纤通信系统的容量并降低功耗。

剪报来源：
https://www.photonics.com/Articles/Surface-Emitting_Laser_for_Optical_Fiber/p5/a71102