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量子點(diǎn)激光器的應(yīng)用前景

       激光發(fā)生器半導(dǎo)體激光器在民用軍用方面均有極大運(yùn)用途徑。民用方面涉及:光纖通信、平面顯示、新一代光伏器件、單光源器件、激光打標(biāo)以及光存儲(chǔ)。軍用方面涉及:各類激光武器、激光雷達(dá)、激光測(cè)速器等。隨著信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展,下一代網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算功能以及高速光通訊等發(fā)展要求整個(gè)傳輸容量越來越大,帶寬越來越高,光電轉(zhuǎn)化效率要求越來越高、對(duì)能耗功耗要求越來越嚴(yán)格,對(duì)信息傳輸保密性的要求越來越強(qiáng),從而對(duì)核心光器件的要求越來越高。這個(gè)核心量子點(diǎn)激光器具備低閾值電流、高通訊保密性,高光轉(zhuǎn)換效率、更強(qiáng)的干涉性,這些特點(diǎn)使其能取代傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器。量子點(diǎn)激光器這些特點(diǎn)可以極大地改善性能,能在高速光通訊、量子通訊、圖像顯示、精密制造、導(dǎo)航、高功率激光武器等方面得到巨大的應(yīng)用,是國(guó)際上極受關(guān)注的前沿研究領(lǐng)域。此外,因其極低的閾值電流、良好的溫度穩(wěn)定性,在光纖入網(wǎng)具有大規(guī)模應(yīng)用前景,可以極大降低能耗,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。量子點(diǎn)激光器技術(shù)將應(yīng)用在下一代網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算工程集成的線路。

       準(zhǔn)量子激光發(fā)生器芯片在國(guó)內(nèi)外光電行業(yè)有大規(guī)模應(yīng)用,比如PDSU 等公司掌握了這些核心技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)沒有廠家能夠大批量產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)量子點(diǎn)激光器。比如:日本公司,他們生產(chǎn)的量子點(diǎn)激光器能在220 度的溫度下運(yùn)作,功率達(dá)到30 毫瓦;英國(guó)808 納米級(jí)量子點(diǎn)激光器工作溫度可達(dá)180 度,在該溫度下,軍事衛(wèi)星、彈體有廣闊應(yīng)用空間。目前量子點(diǎn)激光器整個(gè)極限工作溫度為95 度,激光器單個(gè)晶體輸出功率達(dá)幾百甚至一千毫瓦,可以輸出更大功率;加拿大溫哥華計(jì)劃利用量子點(diǎn)激光技術(shù)來打造數(shù)據(jù)中心,應(yīng)用低成本光接收器,用于500 到1000G 的高速通訊,他們宣稱這種技術(shù)能大幅度降低光電子器件成本。目前,國(guó)內(nèi)量子點(diǎn)激光器基礎(chǔ)研究水平已達(dá)國(guó)際前沿。比如,中國(guó)半導(dǎo)體所、上海技術(shù)物理所、中國(guó)科技大學(xué)和南京大學(xué)科研單位整個(gè)基礎(chǔ)研究水平取得了不錯(cuò)的成果,并在國(guó)內(nèi)獲得一些獎(jiǎng)項(xiàng),也在國(guó)際著名期刊發(fā)表了不少文章。量子點(diǎn)激光器經(jīng)過二十多年的研究與發(fā)展,已形成比較系統(tǒng)的理論和加工基礎(chǔ)。一些發(fā)達(dá)國(guó)家,比如日本、美國(guó)、加拿大、俄羅斯,投入大量資源用于研究開發(fā),他們的大規(guī)模應(yīng)用指日可待。 






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