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(jī)構(gòu)（NICT）日前開發(fā)成功了一種面向光通信的面發(fā)光半導(dǎo)體激光器，將過去約1.30μm的發(fā)光波長(zhǎng)延長(zhǎng)到了約1.34μm?！叭绻M(jìn)一步優(yōu)化制造條件，有望將波長(zhǎng)延長(zhǎng)至1.55μm”（NICT）。如果得以實(shí)現(xiàn)，就能夠用價(jià)格非常便宜的面發(fā)光激光器取代過去在光通信領(lǐng)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(tǒng)鋪設(shè)成本70～80%的光接入設(shè)備的價(jià)格。 
    光通信半導(dǎo)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(dá)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(chǎn)品價(jià)格。 
    通過采用Sb類活性層，延長(zhǎng)激光波長(zhǎng)業(yè)界過去一直都在大量地進(jìn)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(zhǎng)最大可達(dá)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(chǎn)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(zhǎng)方式發(fā)送更多的光信號(hào)。 
    但是，據(jù)NICT稱絕大多數(shù)面發(fā)光激光器最大波長(zhǎng)僅1.30μm左右。原因是沒有可以既產(chǎn)生長(zhǎng)波長(zhǎng)激光，且光柵常數(shù)（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(zhǎng)激光提高數(shù)據(jù)傳輸速度。 
    NICT此次通過在GaAs底板上形成Sb類活性層，成功實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)更長(zhǎng)的激光。“NTT曾開發(fā)出了可產(chǎn)生1.55μm激光的面發(fā)光激光器，但需要復(fù)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(yàn)使用的是大尺寸元件，因此開始產(chǎn)生激光的電流閥值高達(dá)500mA。今后準(zhǔn)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(zhǔn)備將最大波長(zhǎng)提高到1.55μm以后，用3到5年的時(shí)間達(dá)到實(shí)用水平。