大范围可调谐激光器研究取得突破性进展|金年会

日前，武汉光电国家实验室（捐）光电子器件与构建功能实验室，国伟华教授团队（III-V实验室）明确提出并实验检验了一种新型的大范围可回声激光器——多通道干预激光器。该团队所发售的新型可回声激光器和现有的商用可回声激光器比起，具备成本低、制作容差大以及性能好的优点，并且该器件是几乎在华中科技大学的校内工艺平台制作出来的，这标志着华科从此具备独立国家研制高端III-V族半导体光芯片的能力。大范围可回声激光器在密集波分适配光通信系统中具有广泛应用。

目前商用的单片构建大范围可回声激光器主要有产于对系统（DFB）激光器阵列类型和产于布拉格光线（DBR）激光器类型。这些大范围可回声激光器都是基于光栅展开选模的，光栅的制作必须高精度的制作工艺，如电子束曝光（EBL）；同时光栅的挖出对二次外延的拒绝也十分低。为了减少器件的制作可玩性，国内外学者明确提出了许多新型的大范围可回声激光器方案，但目前基于这些方案的激光器的性能都还无法和商用器件的性能互为相提并论，因此研制新型的制作非常简单、低成本以及高性能的单片构建大范围可回声激光器是十分有适当的。

国伟华教授团队所研发的激光器是基于八个有所不同长度的臂的干预来构建选模的，可以用于常规的光刻工艺来展开制作，因此减少了制作成本。除此之外，该激光器对八个臂的初始振幅不脆弱，因此具备大的制作容差。经实验测量，多通道干预激光器目前早已构建了53.6纳米的回声范围，同时在整个回声范围内激光器单模输入的边模诱导比低于44dB。

2016年11月15日，该研究成果以论文“Demonstrationofmulti-channelinterferencewidelytunablesemiconductorlaser”公开发表在IEEEPhotonicsTechnologyLetters上(vol.28,no.24,pp.2862-2865)。该激光器的密切相关方法以论文“Optimizationalgorithmbasedcharacterizationschemefortunablesemiconductorlasers”公开发表在OpticsExpress上(vol.24,no.18,pp.20982-20992)。该激光器的理论设计与数值仿真以论文“Theoryandsimulationofmulti-channelinterference(MCI)widelytunablelasers”公开发表在OpticsExpress上(vol.23,no.14,pp.18040-18051)。该研究项目获得了“青年千人计划”启动基金以及自然科学基金面上项目（61675077）的反对。

图1多通道干预激光器的显微镜图图2(a)多通道干预激光器的典型的激射序；(b)变换的激射序从188.4THz到194.8THz（200GHz间隔）；(c)对应的边碰诱导比以及峰值功率。

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