Национальный институт информационных и коммуникационных технологий (NICT) вместе с Sony создали первый в мире вертикально-излучающий лазер (VCSEL) на квантовых точках, работающий на длине волны 1550 нм — стандарте для оптоволоконных сетей.

Почему это важно

Современные дата-центры и телеком-системы требуют все больших скоростей при меньшем энергопотреблении.

Обычные лазеры VCSEL работают на 850–940 нм, но для дальних передач нужны более длинные волны — 1550 нм.

Проблема в том, что создать эффективный лазер на такой длине сложно: материалы хуже проводят ток, а структура должна быть идеально точной.

Как решили проблему

• NICT разработал технологию выращивания кристаллов с точностью до атома, создав зеркальные слои (DBR) с отражением более 99%.
• Sony применила туннельный переход, чтобы ток не мешал излучению, а свет выходил без потерь.

В итоге получился лазер, который включается при токе всего 13 мА, устойчив к нагреву и дешев в массовом производстве.

Результаты опубликованы в издании Optics Express.

Что дальше

Технология может ускорить интернет-соединения, снизить энергопотребление дата-центров и удешевить оборудование.

Ученые планируют дорабатывать ее для сетей 6G и квантовых коммуникаций.

Где пригодится

• Телеком: Более быстрые и дешевые оптоволоконные линии.
• ИИ и облака: Энергоэффективные серверы для обработки данных.
• Квантовые технологии: Стабильные источники света для квантовой криптографии.

Потенциал: Если технологию масштабируют, она может заменить дорогие лазеры на фосфиде индия, сократив затраты на инфраструктуру.

Слабые места

• Пока нет данных о долговечности — квантовые точки могут деградировать со временем.
• Серийное производство еще не налажено: Sony придется решать проблему совместимости с существующими чипами.

Ранее ученые поведали, как лазеры изменили микроскопию.