NICT开发出面向光通信的面发光激光器新活性层

     日本信息通信研究机构（NICT）日前开发成功了一种面向光通信的面发光半导体激光器，将过去约1.30μm的发光波长延长到了约1.34μm。“如果进一步优化制造条件，有望将波长延长至1.55μm”（NICT）。如果得以实现，就能够用价格非常便宜的面发光激光器取代过去在光通信领域覆盖1.3μm～1.55μm范围的端面发光激光器。比如，有望降低占FTTH系统铺设成本70～80%的光接入设备的价格。 
    光通信半导体激光器目前主要使用端面发光激光器。不过，由于必须将元件切割成镜面，因此元件尺寸很难达到100μm见方以下。而面发光激光器不需要切割作业，因此可将尺寸降低到10μm见方。因此与端面发光激光器相比，可大幅降低产品价格。 
    通过采用Sb类活性层，延长激光波长业界过去一直都在大量地进行将端面发光激光器更换成面发光激光器的研究。只要开发出波长最大可达1.55μm的活性层材料，通过将活性层厚度不同的激光器排列起来，就能产生光通信中主要使用的带宽在1.3μm～1.55μm之间的激光。如果能覆盖大带宽，就能以多波长方式发送更多的光信号。 
    但是，据NICT称绝大多数面发光激光器最大波长仅1.30μm左右。原因是没有可以既产生长波长激光，且光栅常数（Grating Constant）接近面发光激光器使用的GaAs玻璃的活性层材料。因此，无法通过使用多波长激光提高数据传输速度。 
    NICT此次通过在GaAs底板上形成Sb类活性层，成功实现了波长更长的激光。“NTT曾开发出了可产生1.55μm激光的面发光激光器，但需要复杂的工艺将InP底板与GaAs底板粘到一起。而我们的方法只需在GaAs底板上层叠In-Ga-Sb层，不需要粘接等工艺”（NICT）。 
    此次由于试验使用的是大尺寸元件，因此开始产生激光的电流阀值高达500mA。今后准备通过将元件尺寸缩小到约10μm见方，将电流阀值控制到1mA以下。NICT准备将最大波长提高到1.55μm以后，用3到5年的时间达到实用水平。