超高速長距離伝送を可能とする高歪GaInAs量子井戸を用いた面発光レーザ

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次世代LAN,都市間光通信,光インターコネクト用発光デバイスとして,本研究では高歪GaInAs量子井戸を用いた面発光レーザの実現を目指している.面発光レーザの成長には減圧MOCVD法を用いている.面発光レーザはGaAs基板上に製作している.高歪GaInAs量子井戸の圧縮歪は約3%である.製作した結果,発振波長1.2μm,閾値電流1.5mA,単一モードでの最高光出力3mW,最高発振温度140℃が得られ,従来のGaAs基板上面発光レーザの特性を維持しながら,光通信に有利な波長まで長波長化することに成功した.また,高温まで発振することが可能であるため,現在光る通信用光源として使用されているInP基板上レーザが必要とする温度維持装置を,本研究の面発光レーザは必要としない.このデバイスを用いて光ファイバ伝送実験を行った.伝送速度2.5Gb/s,伝送距離10km,デバイス温度85℃まで伝送が可能であった.また伝送速度10Gb/s,伝送距離10km,デバイス温度75℃まで伝送を実現した.また,ファイバからの戻り光に対する耐性についても検討した.その結果戻り光量-24dB以下であれば上記の伝送が可能であることが判明した.本研究により,ヒートシンク,アイソレータを必要としない,長距離高速伝送となる次世代光通信用発光デバイスとして高歪GaInAs量子井戸を用いた面発光レーザが有望であることを示した.