未來光通訊系統所需之新穎光電元件與技術之研究---子計畫三：新穎式高速量子點面射型雷射於量子光通訊系統之製程及研究

Abstract

近幾年來，面射型雷射之發展與應用已成為眾人注目之焦點，由於其具有低臨界電流，發散角小， 圓形出光場形，製作成本低等優點，因此非常適合應用在光纖通訊系統中。在本計畫中，我們將發展 以GaAs 為基板的高速單模光子晶體與量子點面射型雷射，並將其應用於量子資訊中，作為單光子雷 射與達到慢光的效果。面射型雷射將利用GaAs 為基板，並且研究利用將InGaAs 及InGaAsN 量子點 放置於面射型雷射的主動層，將提供較低的臨界電流值、較高的特徵溫度及較高的微分增益等優點。 此外，在本計畫中最重要的，是將量子點面射型雷射作為一單光子雷射，扮演在量子資訊中的關鍵元 件，並進一步利用量子點面射型雷射內高品質的共振腔結構，應用於新穎通信所需之慢光（Slow Light） 的研究。 在未來我們將研發高速(1300nm 達20-GHz 與980nm 達40GHz)之光子晶體量子點面射型雷射，並且應 用於單光子產生器與慢光之研究中。 在未來的三年中將完成： 1. 製作光子晶體面射型雷射與量子體共振腔結構。 2. 提升量子點結構之相關製作技術與提高量子效率，如提升量子點的均勻性與量子結構的設計和磊 晶技術之提升。 3. 利用外部注入技術研究長波長量子點面射型雷射之高頻動態分析。 4. 研究共振腔內的量子點結構利用EIT 的原理達到慢光的效果。 利用量子點結構達到慢光效果應用在新穎全光網路與量子資訊中。