[01924926]宽带波长可调谐DBR激光器

光电子芯片除了在光纤通信领域的应用之外，可以为医疗、无人驾驶等行业提供优异性能的可调谐光源。一直以来我国光电子芯片特别是宽带可调谐的光电子芯片长期依赖进口，国内急需突破宽可调谐激光器芯片及其相关集成技术。波分复用技术可以大大提升光纤通信的传输容量，在骨干传输网和接入网当中都有着广泛的应用。在波分复用系统中，可以使用波长可调谐激光器取代传统的固定波长激光器。一方面可以有效减少备份光源的数量，降低系统成本；另一方面也可以实现真正的动态光通信网络，实时适应不断变化的网络需求。宽带波长可调谐DBR激光器具有可调谐范围宽（可覆盖C或L波段）、低成本、技术成熟、输出功率高的特点，是未来骨干网和接入网中的重要光源。

半导体所光子集成技术研究组，长期从事DBR激光器相关研究工作。研制的DBR激光器可实现波长3nm~60nm调谐。半导体所具有自主可控的MOCVD光子集成材料生长技术以及多种自主知识产权的工艺技术，具备激光器芯片小规模制备能力。

技术特点

DBR激光器是一种集成了增益区（Gain）、相位区（Phase）、分布布拉格反射镜（DBR）的集成光器件。增益区对激光提供放大，DBR区提供光反馈，并实现波长选择功能，相位区实现对波长的微调功能。DBR区和相位区配合可以实现波长的准连续可调。与其它可调谐方案相比，DBR激光器具有体积小、成本低、稳定性好、调谐速度快的优点。

 半导体所研制的DBR激光器波长调谐范围可达49nm、输出功率大于10mW，可以覆盖110个ITU标准的50 GHz间隔的通信信道。

专利情况

宽带波长可调谐DBR激光器及其相关的国家发明专利7项，涉及材料生长、器件制作工艺以及测试方法等。

波长可调谐分布布拉格反射半导体激光器的制作方法；

取样光栅分布布拉格反射半导体激光器的制作方法；

分布放大的取样光栅分布布拉格反射可调谐激光器结构；

基于分布布拉格反射激光器的波长可调谐窄线宽光源；

可实现波长宽调谐的分布反射布拉格激光器及其制作方法；

可调谐激光器与光放大器单片集成器件的制作方法；

一种分布布拉格反馈可调谐激光器及其制作方法。

应用领域及市场前景

宽带波长可调谐DBR激光器芯片主要的应用场景包括光纤通信领域（主要为骨干网和城域网）、医疗领域和激光探测领域。在大数据时代中，光纤通信系统正在向着高速大容量、良好的扩展性和智能化的方向发展。特别是在密集波分复用技术在光纤骨干网和接入网中大量应用的背景下，宽带波长可调谐DBR激光器可以实现波长灵活切换，降低网络维护恢复成本，并且提高系统可靠性，已经成为了光纤通信网络中不可或缺的关键器件。5G快速发展的背景之下，远程医疗和无人驾驶等产业正在快速孵化，诸如光学相干断层扫描和调频连续波激光探测等前沿技术已经在抢占技术高地并瓜分市场，中国急需改变在相关技术领域缺乏自主芯片的现状。

半导体所研制出的宽带可调谐DBR激光器已经提供给北京邮电大学、中电29所进行光纤通信以及微波光子学的应用。目前正在探索DBR激光器在激光探测和光学相干断层扫描方面的应用。