1.3μm波长通信激光器在日开发成功

　东京大学和富士通日前试制成功了适用于1.3μm波长光通信领域、可将温度导致的光功率变动幅度控制到原来1/6左右的半导体激光器。这是一种通过在尺寸约数十nm的大量半导体结晶（量子点）中导入电流来激发激光的量子点激光器。在＋20℃～＋70℃范围内，不需对温度导致的光功率变动进行补偿就能发送10Gbit/秒的光信号。由于不需要温度补偿的外部电路，因此有利于降低光发送器的体积和生产成本。目标是2007年达到实用水平。今后还将大力开发应用范围更广的1.5μm波长量子点激光器。此项开发成果已在2004年9月9日于瑞典斯德歌尔摩举办的欧洲最大光通信展览会“ECOC（European Conference on Optical Communication）2004”上发表。

　　此次开发的量子点激光器在GaAs底板上重叠了10层在P型GaAs层上配置InAs量子点的结构（见图1）。通过采用多个量子点结构层，可在室温范围内确保10GB/秒通信所需的光功率。除发光部分外，其他结构跟过去的量子井式面发光激光器相同。 　　

　　利用InAs激发激光时，波长通常在1μm以下。而此次由于是在GaAs底板上形成量子点，因此InAs结晶产生变形后带隙就会变窄，从而可在1.3μm波长条件下发生振荡。与通过在底板中使用昂贵的InP来振荡出1.3μm～1.5μm激光的量子井式激光器相比，可降低材料费。至于生产成本，“只要找到适于量产的高成品率成膜条件，成本就会跟过去差不多。”（东京大学生产技术研究所纳米电子联合研究中心主任荒川泰彦）

　　与过去在通信领域使用的量子井激光器相比，量子点激光器具有光功率在高温下降幅小（约为原来的1/2～1/3）的特点。在此基础上，荒川通过调整涂在GaAs上的碳原子量，进一步降低了温度依赖特性。由于发现了通过增加涂料量使光功率在高温下上升的特点，因此消除了量子点对温度的依赖特性。 　　

　　这样，元件温度由＋20℃提高到＋70℃时的光功率下降比例就控制到了5%左右。而量子井过去的下降比例约达30%。“不过，要想达到实用水平，必须进一步增大可使用的温度范围。首先将达到＋0℃～＋85℃的程度，最终要力争实现-40℃～＋120℃的温度范围，以便在阿拉斯加的冬季等极寒气候条件下也能照常使用。”（东京大学生产技术研究所的荒川） 　　

　　为了使量子点激光器达到实用水平，荒川准备在大学里创建一家风险企业，打算让包括富士通在内的更多企业出资。

　　
摘自　日经BP社