NICT開發(fā)出面向光通信的面發(fā)光激光器新活性層

     日本信息通信研究機構（NICT）日前開發(fā)成功了一種面向光通信的面發(fā)光半導體激光器，將過去約1.30μm的發(fā)光波長延長到了約1.34μm。“如果進一步優(yōu)化制造條件，有望將波長延長至1.55μm”（NICT）。如果得以實現，就能夠用價格非常便宜的面發(fā)光激光器取代過去在光通信領域覆蓋1.3μm～1.55μm范圍的端面發(fā)光激光器。比如，有望降低占FTTH系統鋪設成本70～80%的光接入設備的價格。 
    光通信半導體激光器目前主要使用端面發(fā)光激光器。不過，由于必須將元件切割成鏡面，因此元件尺寸很難達到100μm見方以下。而面發(fā)光激光器不需要切割作業(yè)，因此可將尺寸降低到10μm見方。因此與端面發(fā)光激光器相比，可大幅降低產品價格。 
    通過采用Sb類活性層，延長激光波長業(yè)界過去一直都在大量地進行將端面發(fā)光激光器更換成面發(fā)光激光器的研究。只要開發(fā)出波長最大可達1.55μm的活性層材料，通過將活性層厚度不同的激光器排列起來，就能產生光通信中主要使用的帶寬在1.3μm～1.55μm之間的激光。如果能覆蓋大帶寬，就能以多波長方式發(fā)送更多的光信號。 
    但是，據NICT稱絕大多數面發(fā)光激光器最大波長僅1.30μm左右。原因是沒有可以既產生長波長激光，且光柵常數（Grating Constant）接近面發(fā)光激光器使用的GaAs玻璃的活性層材料。因此，無法通過使用多波長激光提高數據傳輸速度。 
    NICT此次通過在GaAs底板上形成Sb類活性層，成功實現了波長更長的激光?！癗TT曾開發(fā)出了可產生1.55μm激光的面發(fā)光激光器，但需要復雜的工藝將InP底板與GaAs底板粘到一起。而我們的方法只需在GaAs底板上層疊In-Ga-Sb層，不需要粘接等工藝”（NICT）。 
    此次由于試驗使用的是大尺寸元件，因此開始產生激光的電流閥值高達500mA。今后準備通過將元件尺寸縮小到約10μm見方，將電流閥值控制到1mA以下。NICT準備將最大波長提高到1.55μm以后，用3到5年的時間達到實用水平。