Recentment, l’equip de recerca de l’Institut de Semiconductors de l’Acadèmia de Ciències xineses, va completar amb èxit un projecte clau (2,95 milions de iuans): investigació sobre tecnologies clau de làsers integrats d’amplada de línia estreta d’alta velocitat.
La comunicació òptica coherent és una tecnologia de nucli insubstituïble en transmissió de fibra òptica de capacitat ultra-grand-capacitat i comunicació làser per satèl·lit. A diferència de la comunicació òptica tradicional, la comunicació òptica coherent requereix tant la font de llum transmissora com la font de llum de l’oscil·lador local per tenir amplades de línia extremadament estretes i també exigeix un alt rendiment en la modulació d’alta velocitat i l’afinació de banda ampla.
Aquest projecte va proposar un nou concepte d’anàlisi d’estructures espectrals ultra-fines i coherència de freqüència de feix per a làsers i va realitzar proves i anàlisi en profunditat de les característiques espectrals dinàmiques dels làsers d’amplada de línia estreta d’alta velocitat basades en això. Es va proposar una estructura làser de cavitat composta amb una retroalimentació retardada multi-punt periòdica, que pot aconseguir simultàniament les característiques espectrals de l’amplada de línia i la banda ampla. El contingut principal inclou:
(1) Analitzar les característiques de les unitats bàsiques (trens d'ona òptica) que constitueixen l'espectre, estudiant la implementació de la coherència de freqüència de feix i el seu impacte en les característiques espectrals;
(2) estudiar els mecanismes de regulació de la injecció elèctrica i la retroalimentació òptica sobre els modes làser;
(3) Revelar la relació intrínseca entre la modulació d'alta velocitat, l'amplada de línia espectral i l'afinació de la longitud d'ona en làsers. La investigació es basa en nous principis i estructures de làsers integrats d’amplada de línia estreta d’alta velocitat. Aquest projecte constituirà un fonament important per al desenvolupament de fonts de llum làser a la comunicació òptica de banda ampla de la Xina i a les xarxes integrades espacials.
El projecte va realitzar investigacions teòriques i experimentals sobre les característiques espectrals dels làsers, va completar el model d’estructura espectral ultra-fina i la investigació de coherència de freqüència; Es va estudiar els mecanismes de regulació de la injecció elèctrica i la retroalimentació òptica sobre els modes làser, van analitzar els efectes de la potència d'injecció òptica, la polarització i la longitud d'ona en els modes intrínsecs i els efectes combinats del retard de la cavitat de retroalimentació i les característiques de filtratge sobre les característiques espectrals, proporcionant una base teòrica per al disseny de làsers estrets de línia de línia estreta; Es va realitzar investigacions sobre la tecnologia de disseny i fabricació de xips làser d’alta velocitat d’amplada de línia estreta, va proposar una nova estructura de làsers semiconductors de cavitat acoblats integrats, aconseguint simultàniament l’amplada de banda alta i l’amplada de línia estreta de làsers semiconductors, amb una amplada de banda de modulació làser de 18GHz i una línia de línia de 30 kHz; 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, amb cada amplada de línia de longitud d’ona inferior a 1KHz; Els làsers semiconductors de línia estreta desenvolupades han substituït productes estrangers del mateix tipus en sistemes de comunicació làser espacial, transmissió de dades de dades de satèl·lit Terminals òptics i altres sistemes i s’han aplicat pràcticament.
