由圣彼得堡高等经济学院（HSE） Natalia Kryzhanovskaya教授领导的俄罗斯科学家团队，一直在研究基于砷化物量子点的激活区微盘激光器。研究人员首次成功开发出在单一基板上集成光波导和光电探测器的微盘激光器。该设计能够在与辐射源（微激光器）相同的基板上实现基本的光子电路。未来，这将有助于加快数据传输速度并减轻设备重量，同时又不影响质量。该研究成果已发表在《半导体》杂志上。
随着人们对更高速度和更大传输量信息的需求日益增长，现有通信方法亟待改进。光子集成电路 (PIC) 利用光传输信息，与电子电路相比，它运行速度更快、发热量更低、抗干扰能力更强、能耗更低。
然而，要有效利用它们，需要高效紧凑的光源，例如砷化镓 (GaAs) 微盘激光器。传统法布里-珀罗激光器的长度约为 1 毫米，而微盘激光器的长度可以缩小 1000 倍。在本研究中，激光器的尺寸被缩小到直径 30 至 40 微米。
有效的定 俄罗斯科学 向辐射输出对
于光子集成电路 (PIC) 中光通信的成功实现至 电报数据 关重要。定向辐射可以通过将微激光器与邻近的波导进行光耦合来实现。本文作者设计并制作了一个基于单个外延结构的微激光器和波导，从而减小了尺寸并提高了稳定性。
尼基塔·福米内赫
“制造与波导耦合的微盘激光器是一项极具挑战性的任务。这一过程需要开发一种具有特定成分的薄膜外延结构。我们采用了金属有机化合物气相外延技术，这是一种将不同物质的晶体层层叠加形成晶体的方法。激光器和波导就是利用由此 推出新专业 产生的结构制造出来的。这得益于俄罗斯科学院莫克罗夫超高频半导体电子研究所的创新成果。所有这些过程都需要运用先进的技术，并依靠一支经验丰富、才华横溢、资质齐全的专家团队的努力。”圣彼得堡高等经济学院国际量子光电子实验室初级研究员尼基塔·福米内赫说道。
除了辐射源之外，辐射接收器对于PIC的运行也至关重要。在本研究中，波导光电探测器承担了这一角色。因此，我们能够创建一个将微激光器和工作波长匹配的波导光电探测器集成在单个基板上的光耦合器。该光耦合器中使用的光电探测器尺寸不超过90微米，从而能够创建高度紧凑且节能的光耦合器。
娜塔莉亚·克里扎诺夫斯卡娅
“微盘激光器是一种独特的光电器件。其尺寸与蜘蛛丝线 澳大利亚电话号码 的直径相当，却能产生巨大的光功率。我们通过实验证明，光子集成电路所需的所有光电元件——微盘激光器、波导和光电探测器——都可以在同一衬底上利用单个外延异质结构制造出来。”论文合著者、圣彼得堡高等经济学院量子光电子国际实验室主任娜塔莉亚·克里扎诺夫斯卡娅（Natalia Kryzhanovskaya）说道。