国内外光通信光源技术新进展.doc

1、国内外光通信光源技术新进展 时间：2006-1-11 来源：张瑞君目前，光通信正在向高速、大容量、宽带、长距、低成本方向迅速发展。光通信的关键器件光源已取得很大进展。不仅第三代高速宽带的应变层量子阱(SL-QW) 激光二极管（LD）、垂直腔面发射激光器（VCSEL LD）和光纤激光器（FL）已获得重大进展。一些新型光源，如量子点（QD）LD、量子级联激光器（QCL）、光子晶体激光器（PC LD）和微碟激光器等也随着光通信应用的需求获得重大进展。用于光通信的光源前景看好，光源性能不断提高和新型器件不断被开发出来。我国的光源虽然已取得很大进展，但为实现我国光源技术的跨越式发展，还应加大自主研发的力

2、度，特别要注重关键技术的开发。要发展我国自己的芯片技术和具有自主知识产权的核心技术，重点是发展高端器件与技术。 国外光源技术新进展 量子阱激光器 目前，各发达国家研发的大功率、高速、宽频 QW LD 在基横模输出功率、转换效率等方面都有所进展。已实现了 60mW(连续)大功率 40Gb/s DFB LD。美国斯坦福大学研制成功的1.46m 波长 GaInNAsSb MQW LD 获得功率70mW(脉冲、GaAs 衬底)、阈值电流密度2.8kA/cm2；美国威斯康星大学研制的 1.3m 波长低氮 InGaAsN QW LD 获得阈值电流密度为75A/cm2；法国 CNRS 的 1.22m 波长

3、GaInNAs、GaNAs/GaAs 应变 SQW LD 的阈值电流密度为0.43kA/cm2；Ortel 研制的 1.55m 波长 InGaAsP/InP S-MQWSCH LD 功率为 108mW、阈值电流为 8mA；美普斯顿大学研制的 1.3m 波长 InGaAs MQW LD 功率达 450mW、阈值电流密度为1.9kA/ cm2。并实现了新一代高速宽频带光源无致冷工作的应变层 QW LD。 垂直腔面发射激光器 作为光通信中革命性光发射器件的 VCSEL 的新进展伴随着制作工艺不断进步，其阈值电流密度和工作电压不断降低，并从短波长发展到长波长。 目前，0.85波段 GaAs/AlGaA

4、s 系列 VCSEL 技术已成熟，已实现了高性能、低成本和大批量生产。典型器件水平为: 阈值电流低至 90A、频率响应40GHz、工作效率达 47%、可以10Gb/s 速率传输信息。0.98波段 InGaAs/GaAs 系列的 VCSEL 也趋于成熟，部分产品已进入市场。 1.3 波段 VCSEL 有较大发展，瑞典 Royal 技术大学研制出在室温下具有创纪录的1.26m 波长大应变双 QW InGaAs/GaAs VCSEL，可在宽的温度范围（10120）连续工作，最大输出功率1mW；Lytek 研制成功的 1.31m 波长 VCSEL 输出功率 0.25mW、阈值电流0.5 mA；Gore

5、 公司 1.3波段 InP 系 VCSEL 的典型器件功率约为 1、阈值电流约 4、上升/下降时间300ps。美国 Nova Crystals 公司研制开发的一种新型 1.3波段 VCSEL 在无主动制冷下获得 1mW 的连续波（CW）输出功率，带宽为 2.5Gb/s，工作电压2V，可靠工作温度达 100。 已有 1.55波段的低损耗、低色散的可调谐 VCSEL。美国圣巴巴拉大学研制成功的1.55m 波长 VCSEL 输出功率 0.65mW（CW、20）、阈值电流 0.9mA；NTT 已研制出室温 CW 的1.55波长 VCSEL，阈值电流仅为 0.13mA；美国 Bandwidth 公司采用

6、一次外延生长工艺制作出长波长(1600nm )VCSEL，在 25下获得了 0.45mW 的 CW 输出功率。此外，VCSEL 与微光机电系统(MOEMS)反射腔集成的 LD 已实现了 43nm 的连续调谐（1.5281.56m 波长）。 光子晶体激光器 有极好通信前景的超微型、极低阈值（或无阈值）、可集成 PC LD 是目前研究的热点。自1999 年首次实现 PC LD 以来，1.55m 波长的 GaInAsP/InP PC LD 已取得很大进展。已开发了包括低阈值 LD、VCSEL、QD LD、可调谐 LD 、FL 在内的多种 PC LD。 美国密歇根大学首次验证了在室温下电注入单缺陷模式

7、光子带隙（PBG）微腔表面发射激光器，获得 931nm 激射（脉冲），阈值电流为 300A，最大输出功率为 14.4W，Q 因子1164；德国维尔茨堡大学研制成功的 0.98m 波长 S 形弯曲脊形波导SQW GRIN SCH InGaAs/AlGaAs PC LD 的 CW 阈值电流为 57mA，另外研制成功的 1.6m 波长、8个共平面发射 InGaAsP/InP QW SCH 微型短腔 PC LD，获得 24mA 的最小阈值电流和 29%的最高外量子效率，室温 CW 输出功率达 4mW；法国 CPMA 研制成功的 1.55m 波长、室温工作 Si 上 InP基 2D PC MQW InG

8、aAs/InP 微腔脉冲激光器获得 1.75mW 阈值功率；韩国先进科技研究所在 80K下获得35W 输出功率的 InGaAsP 光子带边激光器，还研制成功 0.85m 波长GaAlAs PC VCSEL，输出功率为 0.57mW（CW 单模）；美加利福尼亚技术研究所研制成功的1.55m 波长 InGaAsP MQW PC 纳米腔激光器获得 220W 输出功率；法国 Lyon 研制成功的1.55m 波长 Si 上 InP 2D PC 共平面 Bloch 模激光器输出功率达 mW 级。 光纤激光器 FL 是目前光通信领域的新兴技术。近几年，单频 DBR 和 DFB FL、可调谐 EDFL、温度调

9、谐FL、可调谐开关波长激光器、超多波长光源、高重复率超快等多种类型的 FL 均已取得较大进展。由于高功率、高亮度多模泵浦 LD 的发展，高功率 FL 更是获得突飞猛进地发展。 双包层光纤是重大突破，双包层 Er/Yb 共掺杂的高功率 FL 成为研究热点。IPG Photonics公司在掺 Yb FL 实现了高达 300W 的创世界纪录的低噪声单模输出功率之后，又开发出 700W 的掺 Yb 双包层 FL 和 2000W 的高功率 FL。SPI 的 1.08m 波长掺 Yb FL 实现了 270W 以上的单模输出功率，1.565m 波长掺 Er-Yb FL 实现了 100W 以上的单模输出功率，

10、这是迄今为止掺 Yb 和掺 Er/Yb 单模 FL 获得的最高功率。 掺 Tm FL 也有很大进展。英国 Manchester 大学开发的掺 Tm SiO2 FL 在 1.9457波长、0.1dB 带宽时获得了高达 4.1kW 创纪录的峰值功率（150 ns 脉冲）。 可调谐和多波长 FL 发展十分迅速，已开发了多种 FL，可调谐环形掺 Er FL 成为主流。已实现可调谐波长范围达 200nm（1.41.6m）的超连续 FL，并已推出世界上第一台商品化 80W波长可调的掺 Er FL，研制出具有 90 个波长的 Q 开关 FL，NTT 已研制成功 1000 个波长以上的WDM 用超多波长模同步

11、光源(SC 光源)，将波长数量提高了 10 倍。 喇曼光纤激光器(RFL)也已有产品。RFL 除采用通常 GeO2 的掺杂光纤作为增益介质外，最近又采用很有发展前途的高效 P2O5 掺杂光纤。已成功演示双波长 RFL 和三波长 RFL，并正在形成产品。美国 OFS Fitel 实验室首次研制出一种具有 19dB 的开/关增益的 6 波长 RFL。 PC FL 的研究也获得重大突破，距实用化为期不远。英国巴斯大学在掺杂 Yb 的 1.040波长 PC FL 中，获得 260mW 的输出功率，效率为 25%；该大学另一项创纪录的成果是将 Yb 环形掺入包层的 PC FL，在 0.98波长实现了 3

12、.5W 的接近衍射极限的输出功率。采用掺环技术，0.98波长的单模 PC FL 还获得了 400mW 的阈值功率和高达 42%的斜效率。 量子点激光器 在双异质结 LD 和 QW LD 基础上发展起来的最新一代激光器 QD LD 是目前国际上最前沿的研究重点之一，已研制出侧面发射、面发射和垂直面发射 QD LD。 美 Zia 激光公司开发的 1.3波长 InGaAs/GaAs QD LD 阈值电流密度为 16 A/cm2，并开发出连续调谐范围为 1.41.65m 的低阈值电流 QD LD；柏林理工大学和桑迪亚研究所已实现了 68A 的阈值电流（室温）的面发光 QD LD；日本富士通研制成功阈值

13、电流为数 mA 的1.3nm 波长 InGaAs/GaAs QD LD；德国 Techniche 大学研制的 1.14波长InGaAs/GaAs QD LD 输出功率为 3.7W、阈值电流密度为 20A/cm2；俄罗斯 A.F.Ioffe 研制的InGaAs/GaAs QD LD 输出功率 2.7W、阈值电流密度为 90 A/cm2；美得克萨斯大学研制出1.25和 1.3波长 InAs/InGaAs QD LD 阈值电流密度分别为 26A/ cm2 和 19 A/cm2；德国维尔茨堡大学研制的 0.98波长 GaInAs/AlGaAs QD LD 输出功率 1mW(器件长 20m)和50mW(

14、器件长 160m)；美新墨西哥大学研制的 1.0951.245波长 InAs/InGaAs QD LD 阈值电流密度为 1.1KA/ cm2。 美国得克萨斯大学与加利福尼亚技术研究所第一个演示了 PC QD LD。加利福尼亚技术研究所首次在室温下演示了光泵浦的 InAs QD PC LD，在二个缺陷腔和四个缺陷腔中分别获得了120W 和 370W 的阈值泵浦功率。 量子级联激光器 为中远红外波段光通信应用的 QCL 受到发达国家的极大关注。目前，单模和可调谐DFB QCL 已成功应用，正在开发具有多峰值增益光谱及多波长发射的 QCL。 Bell 实验室不仅开发出第一台 QCL，而且发展了不同波

15、段 QCL,已从 4.2m 发展到13m；输出功率从几 mW 发展到 1W；工作温度从 10K 发展到 300K。Bell 实验室制作的全球首款超宽带 QCL，室温脉冲峰值功率达 200mW(5.2m 波长)和 13mW（8.5m 波长）。还最新开发出获得 1.5W 输出功率的新型 QCL（室温脉冲），在-75获得 1W 的 CW 输出功率。 朗讯技术公司研制出可用于自由空间光通信的新型双波长单模可调谐 QC-DFB QCL，在5.0m 波长和 7.5m 波长同时获得单模发射，并且双模的可调性与单波长 QC-DFB 激光器相同。奥地利维也纳科技大学成功研制出将强电子限制优点与 AlGaAs/G

16、aAs 超晶格（SL）结构优良性能相结合的 QCL。传统 F-P 结构和单模发射 DFB 两种结构的 GaAs 基 SL QCL 均获得约 300K的创纪录工作温度，发射波长为 12.6m，在 78K 时，获得 1.6kA/cm2 的低阈值电流密度和240mW 的高峰值功率。 休斯敦大学和海军研究实验室研制的以半导体异质结中带间跃迁为基础的 QCL，格拉斯哥大学研制的 AlGaAs/GaInAs QCL，Neuchatel 大学演示的 20以上波长远红外 QCL 均获得者较大进展。最近还研制出 88波长的电致发光 QCL，PC QCL 也研制成功，美国海军实验室已研制出 PC DFB QCL。

17、 微碟激光器 作为半导体激光器变革的微碟激光器是当代微腔激光器研究热点之一，在光通信、大规模光子器件集成光路等方面有广阔的应用前景。已先后在 GaAlAs/GaAs、GaN/AlGaN、InGaN/GaN等多种材料体系中也实现了低温或室温光泵浦激射。 美国加州大学研制出 1.599m 波长、室温连续工作的光泵浦 InGaAs/InGaAsP 微碟激光器（阈值泵浦功率为 1.1mW）之后，又成功研制出垂直耦合的微碟激光器；韩国科技高级研究所采用晶片融溶技术在 AlxOy 上研制出 2.2m 直径的 1.0m 波长 InGaAsP 微碟激光器，阈值泵浦功率为 1.13mW；德国 Osral Opt

18、o Semiconductors 研究的光泵浦的掺石英微碟激光器已实现了高功率输出和好的光束品质，该微碟厚为 7m，微碟包括一个 /4 AlGaAs 层、一个周期性谐振增益有源区和一个配有外反射镜（曲率半径为 100mm）的热沉，采用 808nm 波长的 LD 泵浦，当热沉温度为 0时，获得高达 8W 的连续输出，光-光转换效率高达 68%，光束品质为 1.8。 我国光源技术新进展 我国已开发出几十种 InGaAsP 系列、AlGaInAs 系列材料和两种系列的应变 QW 材料，已掌握了 QW LD 材料和器件技术、QW DFB-LD 制造技术、QW DFB-LD+EA 调制器 PIC 技术、

19、含 LD 和光探测器（PD）在内的光发射/接收模块单片集成（DEIC）技术等一批具有自主知识产权的核心技术。进入新世纪以来，我国光源器件技术又取得许多新进展，特别是在掺铒 FL、主动/被动锁模光纤环形激光器、光纤光栅激光器等方面。 QW LD QW LD 是我国发展高速光通信的关键器件，已突破 QW 器件制作技术。在首批实用化的1.3m 波长 QW LD、1.51.57 m 波长应变 QW DFB LD 系列、高线性 1.3 m 波长应变QW DFB LD 等已形成产品技术的基础上，我国还研制出了高性能的 GaInNAs/GaAs、无制冷QW LD 和 2.5Gb/s QW DFB LD 等系

20、列产品技术。开发出 1.3m 和 1.55m AlGaInAs 高温无致冷应变 QW LD 技术；进入了国际上低维材料 QW 器件的先进研究行列。 中科院半导体所在国内率先研制出的室温连续工作 1.2m 长波长 GaInNAs QW LD，获得室温阈值电流为 38mA、阈值电流密度为 950mA/cm2、斜效率为 0.35W/A；研制出的 1.12m 室温连续工作高应变 InGaAs QW LD 斜效率为 0.84W/A、特征温度为 90K；不久前研制成功的窄线宽外腔半导体激光器采用闪耀光栅与原始线宽大于 1200GHz 的 LD 构成了 Littrow 型，得到线宽优于 1.2MHz 的激光

21、输出。 中电集团公司 44 所已开发出以光纤光栅为外反馈的高速窄线宽 LD，光谱半宽小于 0.1nm，波长 1.053m，出纤功率高于 0.5mW，调制带宽可达 3GHz，高频调制时的动态性能较好，可用作高速数据传输系统的光源。 光迅科技公司的 1.31m 和 1.55m 波长光源已通过印度政府 TEC 产品认证，成为中国大陆首家通过认证的电信器件供应商。该公司还开发出用于 CWDM 系统发射模块和收发一体模块的1.53m 波长同轴封装 CWDM 激光器，调制速率 2.5Gb/s，出纤功率1.5mW，激光波长随温度的变化小于 0.12nm/。 最近，中科院上海微系统与信息技术所研制出 2m 波

22、长的 AlGaAsSb/InGaAsSb MQW 脊波导LD，最高工作温度可达 60，激射波长 2.08m，室温下阈值电流为 350mA，2050范围内特征温度为 88K。 VCSEL 我国已研发出 Gbit 速率的 VCSEL，大应变 InGaAs/GaAs QW 的开发成功也使长波长 VCSEL取得突破。 中科院激发态物理重点实验室等研制出 0.98m 波长 VCSEL，在脉宽为 50s、占空比为5:1000 的脉冲电流下，直径 400m 的器件输出光功率可高达 380mW（室温），发散角小于10，光谱半高全宽为 0.8nm。不久前，长春光机所研制的 0.98m 波长高功率In0.2 Ga

23、0.8As /GaAs VCSEL 取得了突破性进展，通过对结构的优化设计和一系列关键工艺技术的攻克，获得 1.95W 的单管最高输出功率（CW 室温）。此外，中科院激发态物理重点实验室等采用将 GaInNAs 与 AlAs/GaAs DBR 相结合构成的 GaAs 基长波长(1.31.6m) VCSEL 也取得较大进展。 FL 我国在双包层高功率 FL、可调谐和多波长 FL、锁模 FL 技术方面取得重大进展，并在大功率多模 LD 光纤模块泵浦源的制作技术、稀土掺杂双包层光纤制作技术、光纤光栅紫外写入技术、多根多模光纤低损耗熔接技术等关键技术也获得许多新进展。 双包层高功率 FL 中科院上海光

24、机所采用中心波长约在 0.975m 的准直输出大功率 LD 模块和较大孔径光学耦合透镜组技术，获得了达 20.6W 最高功率的双包层 FL，其输出中心波长在 1.111m，光谱带宽为 1.8nm，光-光转换效率约为 55%，输出激光为接近衍射极限的基横模，光束质量因子 M2 小于 1.1，该技术已申请了六项发明专利；该所还开发出输出功率高达 107W 的高功率掺镱双包层FL，遥遥领先于国内同行。 南开大学采用我国自制的双包层掺 Yb 光纤实现了国家自然科学基金委和“863”计划的重大攻关项目高功率 FL，斜效率为 86.5%，激光输出为 6.5W。由南开大学承担的国家自然科学重点基金项目“双包

25、层光纤光子器件及其应用研究”也获突破，在研制出短脉冲 FL 的同时，又率先研制出高功率双包层光纤光栅，向双包层 FL 的全光纤化迈出了重要的一步。此外，中科院长春光机所和吉林大学研究的双包层高功率 FL 也取得较大进展。 可调谐多波长 FL 近年来，我国可调谐 FL 发展十分迅速。南开大学独创的光纤光栅调谐全光纤激光器实现了窄线宽可调谐激光输出，调谐范围为 6.40nm，线宽小于 0.01nm，输出功率达 2.4mW，斜效率约为 14%。还研制出波段的由两个光纤环形镜构成线型谐振腔波长可调谐掺铒 FL，其输出激光波长 1.56641.5924m, 可调谐范围宽达 26nm，激光强度大于-9.5

26、dBm，3dB 带宽0.4nm，光信噪比35dB 以上。又研制出用于全光通信系统的基于 M-Z 干涉仪的可调谐全光纤调 Q 激光器，实现了调 Q 激光器的全光纤化，获得 1.5mW 的平均功率和 164mW 峰值功率。 中电集团公司 46 所和南开大学在 Yb3+FL 实用化方面取得新进展，采用 WDM、光纤光栅和自行研制的掺 Yb3+单模光纤及新颖的全光纤连接技术研制出 1.06m 窄线宽、线形腔、光纤光栅选频掺 Yb3+FL，获得 8.8mW 的最大激光输出，半宽0.5nm，斜效率为 70.4%。 天津大学制作出基于保偏光纤（PMF）环形镜滤波的 L 波段可调谐 FL，获得了 40nm 的

27、可调谐激光输出（1.571.61m）（泵浦功率为 75mW），边模抑止比为 40dB。采用高掺杂铒光纤作为增益介质，通过环路内加入光纤光栅反射 ASE（放大的自发辐射）技术有效降低了 FL 的泵浦阈值，提高了工作效率。 南开大学研制出 L 波段的多波长 Er3+/Yb3+共掺 FL，在室温下实现了 L 波段 5 个波长的稳定输出，最大输出功率高于 207mW。又研制出全光纤化多波长掺铒 FL，实现了波长间隔分别为0.6nm 和 0.8nm 的 19 个波长和 16 个波长的室温下稳定的多波长输出，通过改变双折射光纤长度，可实现相邻波长间隔的精确调节，激射波长线宽0.1nm，功率谱较平坦。 此外

28、，中科院上海光机所的环形谐振耦合可调谐 FL、华中理工大学研制的多波长振荡 FL、北京邮电大学研制的基于 F-P 腔和相位调制器的多波长 FL 均获得较大进展。 锁模 FL 高重复主动锁模 FL 研制成功为发展我国高速通信打下良好的基础。 天津大学研制的一种采用大色散腔结构的新型锁模 FL 获得 7.6ps 的光脉冲宽度，脉冲带宽积为 0.335。天津大学利用再生锁模技术成功研制出可用于 40Gb/s 光通信系统和未来超高速光通信的 10GHz 皮秒孤子源，首次在国内研制出基于锁相技术的波长、脉宽可调谐的再生锁模掺铒 FL（RMLFL）。通过调节腔内滤波器（TFF）透过波长，在 1.531.5

29、63m 波长范围内实现连续调谐，获得脉宽 48ps 可调的孤子脉冲，输出平均功率可达 4mW 以上。天津大学还利用非线性偏振旋转被动锁模激光器输出的 1.5ps 超短脉冲作为泵浦源，研制出光纤超连续光源，实现 20dB 谱展宽大于 450nm，波长段扩展到 1.78m 以上，在百 nm 范围段的不平坦度小于0.25dB，达到国内最好水平。 南开大学研制成功一种新型可调谐锁模 FL，利用 F-P 腔的 LD 作为调制器件，实现环形腔FL 的主动锁模，得到波长大范围可调谐的锁模激光，其脉冲宽度约为 48ps，脉冲重复速率2GHz。 清华大学获得了自稳定工作的 10GHz 主动锁模 FL。还研制出由

30、电吸收调制器（EAM）和半导体光放大器（SOA）构成的 10GHz 主动锁模 FL，可输出脉宽为 10ps，谱宽为 0.4nm。 北方交通大学研制的主动锁模 FL 获得了 5.24nm 的波长调谐。利用色散补偿光纤增加腔内色散和改变调制频率的技术，还研制出连续调谐多波长主动锁模 FL，得到了可连续调谐的双波长激光脉冲，调谐范围约 5nm，通过冷却掺铒光纤，实现了 17 波长的激光。 其它 FL 吉林大学研制出一种采用反向结构的掺铒超荧光 FL，在波长 1550nm 处有 23nm 的 ASE 光谱平坦区，最大输出光功率为 8.6mW，输出功率稳定性为（0.02dB），阈值泵浦功率为8.6mW，

31、斜效率达 7.65%。 此外，清华大学等利用相移技术在普通掺铒光纤制作的 DFB FL、上海交通大学和中国科技大学分别研制的窄线宽多波长超辐射光纤光源（SFS）和 DPB 多波长超辐射光纤光源（SFS）也获得较大进展。 QD LD 我国 In(Ga)As 自组织 QD LD 获得突破性进展，已开发出室温下 PL 峰值在 1.3m 波长的QD 材料技术和研制出 1.3m 波长 QD LD，并获得一系列国际领先的科研发现。中科院半导体所在国内率先开展自组装量子点材料和 QD LD 研制，在应变自组装 In(Ga)As/GaAs 等量子点和量子点超晶格材料生长及性质研究方面取得突破性进展。其没有沿用

32、国际上提高 QD 横向尺寸均匀性的方法，而提出基于纵向控制 QD 尺寸提高 QD 受限能级一致性的生长方法，并成功实现激射波长的控制，获得综合性能达到国际先进水平的高质量应变自组装 QD LD，处世界领先地位。所研制的低阈值电流密度、大功率 0.960m 波长 QD LD 最大输出功率，室温连续输出功率3.5，斜率为 0.68/，室温下和 77下连续激射阈值电流密度分别为 218/cm 2和 49/cm2。该所还成功研制出双面 CW 输出功率为 3.618的大功率 QD LD 和室温 CW 激射功率超过 10的实用化大功率 QD LD 激光耦合模块。所进行的 Ge/Si QD 的生长研究也取得

33、较大进展。 中科院上海微系统与信息技术所研制的 QD LD 也突破了国际传统技术，发展了控制 QD 纵向尺寸提高 QD 受限能级一致性的新技术，从而大幅度提高了 QD 材料的发光特性，并掌握了在0.81.3m 波长范围内控制激光器波长的有效技术，并制作出室温 CW 激射的 QD LD。他们还发现了 QD 的双模生长模式，在国际上首次证实了由 InAs 和 GaAs QD 界面应力造成能带变化等重要研究结果,将对光通信等领域产生重大影响。厦门大学、大连理工大学的 InGaAs/GaAs 和GaN QD 材料和器件研究也有较大进展。 QCL 我国是继美国之后世界上第二个研制成功 58m 波段 QC

34、L 的国家，这个突破性进展也为我国发展中远红外波段 LD 奠定了基础和开拓了新方法。 中科院上海冶金所首先在国内研制成功 58m 波段 QCL，其在理论、结构设计、材料生长、材料与器件技术方面都具有开创性，中科院半导体所在 QCL 红外激光材料及器件技术方面取得突破性进展，已实现 5.1m 波长 InGaAs/ InAlAs QCL 的脉冲激射（77K）和 3.53.7m应变补偿 InxGa(1-x)As/InyAl(1-y)As QCL 室温准 CW 激射。最大输出功率为 11.4mW，电流密度 1.2KA/cm2，综合技术指标超过国际领先的 Bell 实验室。目前国际上仅有半导体所和 Be

35、ll实验室实现了 4m 以下的 QCL 激射。 微碟激光器 目前，我国微碟激光器已获得大的进展。中科院长春光机物理所在我国首次研制出直径为4.5m 和 2m 的光泵浦 InGaAs/InGaAsP 微碟激光器，其部分指标达到国际先进水平。该所以独特的科学思维方式和先进的实验方法，解决了许多关键技术难题，在光泵浦量子阱材料的设计与生长、器件的特性研究方面都有独到之处。其中 2m 直径的微碟激光器在 77K 温度下激射阈值功率为 5W，是目前国际上报道的最好水平。制作出直径 3m 的单模低阈值激射InGaAs/InGaAsP MQW 碟型激光器，波长为 1.5m ，泵浦阈值 18W。此外，国内首次

36、研制出在 77K 下激射的直径 10m 电泵浦 InGaAs/InGaAsP 微碟激光器（激射阈值电流 2.3mA）和在国际上首次研制出带有引出电极结构的电泵浦微柱激光器。 长春光机学院和中科院半导体所制备出直径为 9.5m 的低温光泵浦 InGaAs/InGaAsP MQW微碟激光器，其阈值极低，品质因数很高（Q 为 800），激射波长为 1.6m，光谱线宽为 2nm，单个微碟激光器的阈值光功率为 150W。 中科院激发态物理开放研究实验室和中科院长春物理研究所在 InGaAs/ InGaAsP 多量子阱材料上研制出直径为 8m、4 .5m 和 2 m 的低阈值激射的碟型 QW 微腔激光器，在液氮温度下，2m 直径的微碟光泵浦激射阈值仅为 3W 左右。 PC LD 我国也开始进行 PC 及其器件的研究，武汉大学的三维 PC 研究、中科院物理所的 PC 带隙结构与二维晶体及其器件研究均已有较大进展。最近，我国研制成功 PC FL。深圳大学在功率2.2W 掺 Yb3+双包层 PC FL 和功率 3.4W PC FL 的基础上采用多模大功率 0.98m 波长 LD 泵浦20m 掺 Yb3+双包层 PC 光纤，其光谱峰值位于 1.09m，当泵浦功率为 60W 时，获得 15W 的激光功率输出。