该研究成果展现了优越的综合性能指标 :在室温(25°C)下,激光器实现了14.312 nm的3dB光学带宽,能够产生26个信道 。每个信道均可承载128 Gb/s的PAM-4调制信号;此器件在高达140°C的温度下仍保持稳定锁模;在85°C的工业级标准高温下,其关键性能指标几乎没有衰减,仍可达到22个信道稳定工作,支持总量2.816 Tb/s的数据传输 ;同时,其传输每比特数据的能耗在25°C和85°C下分别低至0.394 pJ和0.532 pJ ;通过在85°C高温下进行的超过1500小时的加速老化实验,推算出该器件的平均无故障时间(MTTF)长达207年 ,充分满足了严苛的商业应用要求。
该项工作不仅在实验上验证了在单一芯片上同时实现超高宽带、超高温、超长寿命和高集成度量子点光频梳的可能性,更为下一代数据中心、人工智能算力集群的光互连系统提供了性能强大、高经济效益的光源实现路径 。
该研究成果以“Highly Reliable, Ultra-Wideband 100 GHz Quantum-Dot Mode-Locked Frequency Combs for O-Band Terabit Optical Interconnects”为题,发表于《激光与光子学评论》(Laser & Photonics Reviews)。半导体所博士后潘淑洁为该论文的第一作者,半导体所陈思铭研究员和国家信息光电子创新中心肖希博士为论文的共同通讯作者。论文合作者还包括半导体所赵超研究员、刘丽杰副研究员、硕士冯羲恒,深圳技术大学曹维亚博士,国家信息光电子创新中心严杰、吴定益,湖南汇思光电科技有限公司杨骏捷博士。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。
全文链接: https://doi.org/10.1002/lpor.202501559
