为什么说半导体激光器是“新型基础设施建设”中的核心？|《中国激光》专题

Original 专题客座编辑中国激光杂志社 2023-03-18

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本文为中国激光第1854篇。

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将“中国激光”点亮星标（具体操作见文末）

撰稿人 | 黄永箴郭霞宋清海张青

编辑 | 沈灵灵

自1962年第一只半导体激光器成功问世以来，这种尺寸仅为毫米量级的芯片已经广泛应用在光纤通信、激光存储、激光制造、激光成像、激光打印、激光武器等现代科学技术的各个方向，成为现代工业的变革性力量，是各国高科技领域竞争的制高点，是“新型基础设施建设”中的核心。

在国家多个科技计划支持下，我国科研人员先后实现了波长覆盖600~1550 nm的GaAs和InP半导体激光器产业化，且随着宽禁带GaN材料外延技术的不断进步，又先后实现了蓝光和绿光波段激光器的室温激射，并正向紫外方向拓展。在长波方向，基于能带剪裁的量子级联激光器已经覆盖了3~25 µm和太赫兹波段，锑化物激光器在2~4 µm波段实现商用。Si基或Si上半导体激光器则有望成为高速低功耗片上光互连的光源。

近年来，垂直腔面发射激光器在数据中心、人脸识别等新兴方向的广泛应用，带动了国内半导体光电器件的新一轮研发和产业发展热潮。相信在科技和产业的相互推动下，半导体激光器的性能将不断提高，并在5G、人工智能等新兴高科技领域中发挥更加重要的作用。

与此同时，激光器向着更高功率、更高速率、更窄线宽、更小体积方向发展。激光合束、外腔调制有效提高了功率密度，减小了激光线宽。伴随着纳米科学的发展，纳米尺度的微结构对激光偏振、振幅、相位、角动量的精确调控，大幅增强了光与电子、声子、激子等基本粒子的相互作用。这种增强的电子、光子、物质之间的相互作用带来了一系列新物理现象，基于此而发展起来的新型激光方法与技术已逐渐成为半导体激光研究的前沿。

为促进学术交流，加强产学研合作，推动相关领域向纵深发展，同时也为了纪念世界第一台激光器发明60周年，特别是集中展示我国科研工作者在半导体激光器领域的最新成果及研究进展，《中国激光》推出“半导体激光器”特别专题，得到了本领域专家学者的积极响应。

该专题共收录了24篇特邀论文和3篇投稿论文，由国内有影响力的研究团队撰写，涵盖了分布反馈式布拉格激光器、垂直腔面发射激光器、微腔激光器、二维材料激光器等相当宽广的内容，涉及了半导体激光器的物理特性、关键技术及测试分析等内容，反映了本领域最新的研究成果和进展。相信该专题会促进本领域的科技成果向实用化方向迈进，为“新基建”提供核心科技力量保证。

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2、高速电吸收调制激光器研究进展

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4、胶质量子点激光器及片上集成

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