光纤通信高速集成光源中国发出好声音新时代

清华大学电子工程系罗毅教授等完成的 高速反馈半导体激光器及其与电吸收单片集成光源 项目获2012年度国家技术发明奖二等奖

图：罗毅（右一）指导博士生进行半导体材料生长实验

■ 项目介绍

项目名称：高速分布反馈半导体激光器及其与电吸收调制器单片集成光源

项目完成人：罗毅 孙长征 熊兵 王任凡 柴广跃 阳红涛

项目介绍：针对通信络对高速光源器件的战略需求，发明了光栅耦合强度易于调控的增益耦合分布反馈激光器结构、含有增益耦合机制的同一外延层集成光源结构、高性能低成本模块封装结构等，成功研制出2.5~10 Gb/s无制冷分布反馈激光器和2.5~40 Gb/s集成光源，获得发明专利授权10项、计算机软件著作权1项，培养了博士11人、硕士20人，发表重要学术论文48篇、国际会议特邀报告18次。

光纤通信领域的超级 手电筒

拨一通、发一条信息或者浏览一下页、看一个电视节目 每天每时，我们都在消费信息。而大约20年前，一个公共的后面，可能排着长长的等待队伍；互联对于专家、教授都是奢侈品。通信行业如此快速的发展，光纤通信技术发挥了支柱性的作用。光纤骨干、城域以及宽带光纤已构成如今的信息络的基石。

光纤即光导纤维，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。简言之，光纤是传输光信号的工具，而光信号则来自于 光源 ，这便是清华大学信息学院罗毅教授项目组研发的目标 高速分布反馈半导体激光器及其与电吸收调制器单片集成光源 。

这一 光源 分为两种情形。光信号比较慢时，不需要集成一个调制器，可以通过直接改变半导体激光器的驱动电流的强弱，实现强度随时间变化的光信号；当光信号的速度需要很快时，激光器的驱动电流不变，输出恒定强度的光，通过集成电吸收调制器去高速控制输出光信号的强度，此种光源又称为 集成光源 。在光纤通信的系统中， 光源 的角色只是沧海一粟，但它的地位却是核心的，没有光的信息源，光纤就是单纯的材料，毫无用处。 光源 的工作就像一个手电筒，不断地开关，光纤里才有了光和信号。 罗毅如此比喻。

为什么要将激光器与调制器集成在一起宝石等等呢？ 如果单独封装这两样东西，成品大概是两个拇指节那么大，集成后封装就只有一个拇指节那么大。 罗毅说。同时，单独封装还需要光纤将两者连接起来，而集成则免除了这个麻烦，使运行更加可靠。与普通的做法相比，罗毅项目组采用了同一外延层的集成方法，即激光器与调制器共用同样的多量子阱外延层，使外山西河津华鑫源高线价格下调20元；28日山东西王螺纹钢价格下调30元延生长次数和工艺步骤减少了约50%，这就显著降低了集成器件的制作成本，是光电子集成器件制造领域的一个重要创新。