De acordo com pt.wedoany.com-Com a popularização da inteligência artificial generativa e da computação de alto desempenho, a demanda por comunicações rápidas e energeticamente eficientes em data centers cresceu significativamente. Neste contexto, a tecnologia de Óptica Copacote (CPO) tem atraído grande atenção da indústria por sua capacidade de reduzir o comprimento das trilhas elétricas e diminuir o consumo de energia. Como componente central do CPO, a fonte de laser externa (ELS) não só precisa fornecer uma saída de alta potência de centenas de miliwatts, mas também deve apresentar uma eficiência de conversão de potência superior a 20%. Para atender a essa demanda, uma equipe de pesquisa desenvolveu com sucesso um laser semicondutor de alta potência de 1.3μm que integra um amplificador óptico semicondutor (SOA) de faixa larga, alcançando progressos importantes no equilíbrio entre desempenho e eficiência energética.
O dispositivo adota uma estrutura de isolamento elétrico, combinando uma seção de diodo laser de realimentação distribuída (DFB-LD) com uma seção de SOA de faixa larga, equilibrando alta coerência e características de alta saída. A seção SOA utiliza um design de guia de onda largo de 7.2μm, reduzindo efetivamente a densidade de fótons e melhorando o caminho de dissipação de calor, suprimindo assim a saturação de ganho e aumentando a saída óptica. Em testes práticos, este laser semicondutor de alta potência alcançou uma potência de saída superior a 400mW em uma temperatura operacional de 45°C, com uma eficiência de conversão de potência de 25%, atendendo plenamente aos rigorosos requisitos das aplicações CPO para fontes de luz eficientes.
Além do desempenho de potência excepcional, o sistema também se destaca pela qualidade do sinal e estabilidade. Dados experimentais mostram que o dispositivo alcançou uma razão de supressão de modo lateral (SMSR) estável superior a 45dB, sem saltos modais em uma ampla varredura de corrente, garantindo a continuidade espectral. Além disso, otimizando a corrente de operação do DFB-LD, o ruído de intensidade relativa (RIN) do laser semicondutor de alta potência ficou abaixo de -155 dB/Hz, e em conjunto com um padrão de campo distante (FFP) próximo a uma distribuição Gaussiana, fornece garantias confiáveis para comunicações ópticas de alta qualidade.
Esta tecnologia, ao otimizar o isolamento elétrico e a distribuição de potência de cada componente, resolveu com sucesso os desafios de gerenciamento térmico e estabilidade modal comuns em lasers de alta potência tradicionais. Este laser semicondutor de alta potência, com suas características de alta estabilidade e alta eficiência, não só fornece suporte robusto para comunicações por fibra óptica de curta distância dentro de data centers, mas também estabelece uma base tecnológica para a evolução futura de comunicações de 1.6T e taxas ainda mais altas.
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