10/15/2025，光纖在線訊，據(jù)中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所官微消息，近日，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所陳思銘研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合湖南匯思光電科技有限公司、深圳技術(shù)大學(xué)和國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心，在高速光通信量子點(diǎn)鎖模光頻梳的研究中取得新突破。團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)新的半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料共摻雜技術(shù)與碰撞脈沖鎖模方案，成功研制出可在高達(dá)140°C的極端溫度下穩(wěn)定工作的100 GHz量子點(diǎn)光頻梳激光器 。該器件在工作溫度、傳輸容量和可靠性方面均取得突破，為未來(lái)Tbps量級(jí)的光互連提供了關(guān)鍵的光源解決方案 。

      該研究成果展現(xiàn)了優(yōu)越的綜合性能指標(biāo) ：在室溫（25°C）下，激光器實(shí)現(xiàn)了14.312 nm的3dB光學(xué)帶寬，能夠產(chǎn)生26個(gè)信道 。每個(gè)信道均可承載128 Gb/s的PAM-4調(diào)制信號(hào)；此器件在高達(dá)140°C的溫度下仍保持穩(wěn)定鎖模；在85°C的工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)高溫下，其關(guān)鍵性能指標(biāo)幾乎沒(méi)有衰減，仍可達(dá)到22個(gè)信道穩(wěn)定工作，支持總量2.816 Tb/s的數(shù)據(jù)傳輸 ；同時(shí)，其傳輸每比特?cái)?shù)據(jù)的能耗在25°C和85°C下分別低至0.394 pJ和0.532 pJ ；通過(guò)在85°C高溫下進(jìn)行的超過(guò)1500小時(shí)的加速老化實(shí)驗(yàn)，推算出該器件的平均無(wú)故障時(shí)間（MTTF）長(zhǎng)達(dá)207年 ，充分滿足了嚴(yán)苛的商業(yè)應(yīng)用要求。

      該項(xiàng)工作不僅在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了在單一芯片上同時(shí)實(shí)現(xiàn)超高寬帶、超高溫、超長(zhǎng)壽命和高集成度量子點(diǎn)光頻梳的可能性，更為下一代數(shù)據(jù)中心、人工智能算力集群的光互連系統(tǒng)提供了性能強(qiáng)大、高經(jīng)濟(jì)效益的光源實(shí)現(xiàn)路徑 。

      該研究成果以“Highly Reliable, Ultra-Wideband 100 GHz Quantum-Dot Mode-Locked Frequency Combs for O-Band Terabit Optical Interconnects”為題，發(fā)表于《激光與光子學(xué)評(píng)論》（Laser & Photonics Reviews）。半導(dǎo)體所博士后潘淑潔為該論文的第一作者，半導(dǎo)體所陳思銘研究員和國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心肖希博士為論文的共同通訊作者。論文合作者還包括半導(dǎo)體所趙超研究員、劉麗杰副研究員、碩士馮羲恒，深圳技術(shù)大學(xué)曹維亞博士，國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心嚴(yán)杰、吳定益，湖南匯思光電科技有限公司楊駿捷博士。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。

全文鏈接: https://doi.org/10.1002/lpor.202501559

      
（左）鎖模光頻梳示意圖；（中）光頻梳器件結(jié)構(gòu)圖；（右）室溫下26個(gè)通道的光譜圖