藍(lán)光激光mini-LD芯片取得突破

近期復(fù)旦大學(xué)聯(lián)合鵬城實(shí)驗(yàn)室，設(shè)計(jì)研制了一種具有大帶寬的窄脊短腔激光器（mini-LD），將高速光源的帶寬從1GHz左右提升到5.9GHz，實(shí)現(xiàn)單一芯片支持通信速率超過20 Gbps。

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科普

窄脊短腔激光器（mini-LD）：

1. 窄脊 (Narrow Ridge): 激光器腔體設(shè)計(jì)采用較窄的激光器脊寬度。這種設(shè)計(jì)使得它具有較高的單模工作能力，即在單一激發(fā)模式下能夠穩(wěn)定地工作。

2. 短腔 (Short Cavity): 激光器腔體長度相比傳統(tǒng)的激光器較短。這種設(shè)計(jì)有助于減小激光器的尺寸，并且可以降低激光器的熱特性影響，使得其更適合于高速調(diào)制和快速響應(yīng)的應(yīng)用。

因此，大帶寬的窄脊短腔激光器（mini-LD）通常被用于需要高速數(shù)據(jù)傳輸、頻率穩(wěn)定性和調(diào)制能力的應(yīng)用領(lǐng)域，如光通信、激光雷達(dá)、光纖傳感等。

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研究成果

復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院遲楠團(tuán)隊(duì)聯(lián)合鵬城實(shí)驗(yàn)室余少華院士與沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué)Boon Ooi教授組成研究團(tuán)隊(duì)，針對(duì)短波長激光器芯片的尺寸微縮技術(shù)開展研究，提出了大帶寬藍(lán)光激光芯片的設(shè)計(jì)思路，成功制備了脊?fàn)畈▽?dǎo)寬度1.8 μm，諧振腔長500 μm的高速亞毫米藍(lán)光激光器（mini-LD）。通過有源區(qū)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與尺寸微縮，不僅保證了激光芯片具有優(yōu)異的電光轉(zhuǎn)換特性，同時(shí)大大提升了激光器的調(diào)制帶寬。 利用該高速mini-LD芯片作為光源，研究團(tuán)隊(duì)搭建了可見光通信測(cè)試系統(tǒng)，開展了數(shù)據(jù)傳輸性能測(cè)試，實(shí)現(xiàn)通信速率20.06 Gbps，誤碼率符合FEC門限。這一成果為高效能可見光通信系統(tǒng)提供了核心器件，對(duì)于未來高速可見光激光陣列通信在低軌衛(wèi)星通信以及大容量可見光互聯(lián)等應(yīng)用具有重要意義。