中紅外波段半導(dǎo)體光纖具備實現(xiàn)二氧化硅玻璃光纖所不能實現(xiàn)功能的潛力,例如固有光檢測和光發(fā)射等。
光電探測可以通過III-V族和IV族半導(dǎo)體完成,而光發(fā)射可以使用III-V族半導(dǎo)體完成。
日前,來自挪威科技大學(xué)的研究人員正在研制由III-V族和IV族半導(dǎo)體組成的光纖,并通過使用CO2激光加工改進其性能。
這些設(shè)備可在紅外波段光傳輸硅(一種IV族半導(dǎo)體)光纖中將那些極具潛力的銻化鎵(GaSb,III-V半導(dǎo)體)光發(fā)射器進行融合。
為了制造這種光纖,研究人員將熔融芯GaSb / Si纖芯混合預(yù)制棒拉制成具有150μm纖芯的光纖,其中SI中嵌入了小晶體GaSb并與光纖軸對齊。
隨后,他們用CO2激光器對該光纖進行加熱,以進一步隔離GaSb區(qū)域,使其周圍的光傳輸硅重新生長。
激光束首先熔化GaSb,然后通過熱傳遞熔化部分硅,使GaSb斑點移動并重新成形;沿著激光束的移動焦點形成富含GaSb的區(qū)域,從而在硅內(nèi)產(chǎn)生長達1.4mm的GaSb晶體。
研究人員使用波長為1064 nm的激光實現(xiàn)了光致發(fā)光波長為1600 nm的GaSb晶體,表明晶體質(zhì)量很高。
研究員表示:“我們的研究成果,是向光纖傳輸開放大部分電磁波譜邁出的第一步,也是最重要的一步?!?/span>
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