Di recente, il team di ricerca dell'Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, ha completato con successo un progetto chiave (2,95 milioni di yuan): ricerca sulle tecnologie chiave dei laser integrati a larghezza di linea stretta ad alta velocità.
La comunicazione ottica coerente è una tecnologia core insostituibile nella trasmissione delle fibre ottiche ultra-large-capacità e nella comunicazione laser satellitare. A differenza della tradizionale comunicazione ottica, la comunicazione ottica coerente richiede sia la fonte di luce trasmessa sia la fonte di luce dell'oscillatore locale per avere larghezze di linea estremamente strette e richiede anche prestazioni elevate nella modulazione ad alta velocità e nella messa a punto della banda larga.
Questo progetto ha proposto un nuovo concetto di analisi della struttura spettrale ultra-fine e coerenza della frequenza del fascio per i laser e ha condotto test approfonditi e analisi delle caratteristiche spettrali dinamiche dei laser a larghezza stretta ad alta velocità basati su questo. È stata proposta una struttura laser a cavità composita con un feedback ritardato periodico multi-punto, che può contemporaneamente ottenere caratteristiche spettrali di sintonizzazione a banda larga e a forma di banda larga. I contenuti principali includono:
(1) Analisi delle caratteristiche delle unità di base (treni d'onda ottica) che costituiscono lo spettro, studiando l'implementazione della coerenza della frequenza del raggio e il suo impatto sulle caratteristiche spettrali;
(2) studiare i meccanismi di regolazione dell'iniezione elettrica e del feedback ottico sulle modalità laser;
(3) Rivelando la relazione intrinseca tra modulazione ad alta velocità, larghezza di linea spettrale e messa a punto della lunghezza d'onda nei laser. La ricerca si basa su nuovi principi e strutture di laser integrati a larghezza di linea stretta ad alta velocità. Questo progetto presenterà un'importante base per lo sviluppo di fonti di luce laser nella comunicazione ottica a banda larga cinese e nelle reti integrate del terreno spaziale.
Il progetto ha condotto ricerche teoriche e sperimentali sulle caratteristiche spettrali dei laser, ha completato il modello di struttura spettrale ultra-fine e la ricerca sulla coerenza della frequenza; hanno studiato i meccanismi di regolamentazione dell'iniezione elettrica e del feedback ottico sulle modalità laser, hanno analizzato gli effetti della potenza di iniezione ottica, della polarizzazione e della lunghezza d'onda su modalità intrinseche e gli effetti combinati del ritardo della cavità di feedback e delle caratteristiche di filtraggio sulle caratteristiche spettrali, fornendo una base teorica per la progettazione di lasers a righe; Condotto ricerche sulla tecnologia di progettazione e fabbricazione di chip laser a larghezza stretta ad alta velocità, propose una nuova struttura di laser a semiconduttore di cavità accoppiati integrati, raggiungendo contemporaneamente la larghezza di banda elevata e la larghezza di linea stretta di 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, with each Lucione della lunghezza d'onda inferiore a 1kHz; I laser a semiconduttore a larghezza stretta sviluppati hanno sostituito prodotti stranieri dello stesso tipo nei sistemi di comunicazione laser spaziale, terminali ottici di trasmissione dei dati della stazione di terra satellitare e altri sistemi e sono stati praticamente applicati.
