Kompakt yapı ve dinamik tek mod ile karakterize edilen dağıtılmış geri besleme (DFB) lazerleri, yüksek hızlı optik iletişim, büyük ölçekli fotonik entegrasyon, LIDAR ve mikrodalga fotonik gibi uygulamalar için temel ışık kaynaklarıdır. Özellikle ChatGPT tarafından temsil edilen yapay zeka alanı, fiziksel destek olarak acilen yüksek bilgi işlem gücüne, yüksek entegrasyona, düşük güçlü optik bilgi işlem çiplerine ihtiyaç duyan ve sıcaklık kararlılığı, yüksek sıcaklıkta çalışma özellikleri, optik geri besleme kararlılığı, tek modlu kalite ve çekirdek ışık kaynağının hacimsel maliyeti.
Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi, Yarı İletken Araştırma Enstitüsü, Malzeme Bilimi Anahtar Laboratuvarı'nda araştırmacı olan Yang Tao-Yang Xiaoguang ve araştırmacı Lu Dan'den oluşan ekip, Zhejiang Üniversitesi ve Zhijiang Laboratuvarı profesörü Ji Chen ile birlikte , yüksek güçlü, düşük gürültülü kuantum nokta DFB tek modlu lazerlerin çalışmasında önemli ilerleme kaydetmiştir. Ekip, yüksek performanslı bir O-bant kuantumu geliştirmek için, etkin mod seçici bir yapı olarak düşük kayıplı bir yanal bağlantı ızgarasıyla birleştirilmiş, aktif bölge olarak yüksek yoğunluklu, düşük kusurlu istiflenmiş InAs/GaAs kuantum nokta yapısını kullandı. Geniş bir sıcaklık bölgesinde yüksek güç, yüksek stabilite, düşük gürültü ve geri bildirim önleme özelliklerine sahip nokta DFB lazer. 25-85 derece aralığında, lazerin çıkış gücü 100 mW'tan büyüktür ve maksimum yan mod bastırma oranı 62 dB'den fazladır; en düşük beyaz gürültü seviyesi yalnızca 515 Hz2 Hz-1 olup, 1,62 kHz kadar düşük bir içsel hat genişliğine karşılık gelir; minimum ortalama RIN yalnızca -166 dB/Hz'dir (0,1-20 GHz). Ek olarak lazer, -8 dB'ye kadar anti-optik geri besleme eşiğine sahiptir; bu, harici optik yalıtıcılar olmadan kararlı çalışmaya yönelik teknik standardı karşılar. Mükemmel genel performansı, düşük maliyeti ve küçük boyutuyla cihaz, yüksek kapasiteli optik iletişim, yüksek hızlı çip üzerinde optik ara bağlantı ve yüksek hassasiyetli algılama alanlarında büyük ölçekli uygulamalara yönelik beklentilere sahiptir.
Araştırma sonuçları Laser & Photonics Reviews dergisinde Yüksek Güçlü, Dar Çizgi Genişliği ve Düşük Gürültülü Kuantum Nokta Dağıtılmış Geri Beslemeli Lazerler başlığı altında yayınlandı. Fotonik İncelemeleri. Araştırma çalışması, Çin Ulusal Anahtar Araştırma ve Geliştirme Programı ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı tarafından desteklendi.
Yarı İletkenler Enstitüsü ve diğerleri, yüksek güçlü, düşük gürültülü kuantum nokta DFB tek modlu lazer araştırmasında ilerleme kaydediyor
Şekil 1 Kuantum nokta malzemelerinin ve cihaz ve ızgara yapılarının morfolojisi ve floresans özellikleri
Şekil 2 Çıkış özellikleri, spektral özellikler, optik frekans gürültü özellikleri ve cihazın harici optik geri beslemesi altında spektral kararlılık
