Laser de banda L ampliamente sintonizable y amplificador óptico semiconductor de alta ganancia basado en la...

Área de la Ciencia:

• La fotónica de silicio es la fotónica de silicio.
• Integración III-V/Si de la Integración III-V/Si de la Integración III-V/Si de la Integración III-V/Si de la Integración III-V/Si de la Integración III-V/Si de la Integración III-V/Si de la Integración III-V/Si de la Integración III-V/Si de la Integración III-V/Si de la Integración V
• La optoelectrónica es la óptica electrónica.

Sus antecedentes:

• Los láseres de banda L y los amplificadores ópticos semiconductores (SOA) son cruciales para las aplicaciones de fotónica de silicio como LiDAR y las interconexiones de centros de datos.
• La integración heterogénea de los materiales III-V en el silicio es clave para los dispositivos fotónicos avanzados.
• Las soluciones existentes se enfrentan a desafíos en costos y densidad de integración.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un láser ampliamente sintonizable de banda L y un SOA de alta ganancia utilizando una plataforma unificada de integración III-V/Si.
• Mostrar el potencial de integración de alta densidad y reducción de costos en la fotónica de silicio.
• Para lograr métricas de rendimiento específicas tanto para dispositivos láser como SOA.

Principales métodos:

• Utilizó una plataforma de integración heterogénea III-V/Si.
• Desarrolló un proceso de fabricación común tanto para láseres como para SOA a partir de la misma estructura de oblea epitaxial III-V.
• Rango de afinación de láser caracterizado, relación de supresión de modo lateral, potencia de salida y potencia de salida de ganancia y saturación SOA.

Principales resultados:

• Se logró un láser de banda L ampliamente sintonizable con un rango de afinación de 43 nm, una relación de supresión de modo lateral de >45 dB y una potencia de salida de 9.15 mW.
• Demostró un SOA de alta ganancia con 21 dB de ganancia de señal pequeña y 13 dBm de potencia de salida de saturación.
• Se ha confirmado que el láser y el SOA comparten la misma estructura de obleas epitaxiales III-V y el mismo proceso de fabricación.

Conclusiones:

• La plataforma unificada de integración III-V/Si permitió con éxito la co-fabricación de láseres sintonizables de banda L de alto rendimiento y SOA.
• Este enfoque beneficia significativamente la integración de componentes de alta densidad y reduce los costos de fabricación para la fotónica de silicio.
• Los componentes demostrados son adecuados para aplicaciones avanzadas en LiDAR y comunicaciones ópticas.