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    交大與瑞典查默斯理工大學合作 研製世界第一顆新穎藍紫光面射型雷射

    文/教育部電子報,圖/國立交通大學光電工程學系提供 9202020-05-07

    國立交通大學光電工程學系盧廷昌教授研究團隊與瑞典查默斯理工大學Åsa Haglund教授團隊合作,成功製作出世界第一顆「藍紫光電激發高折射率差光柵氮化鎵垂直共振腔面射型雷射」...
    張祖齊博士(中)在瑞典查默斯理工大學的無塵室前與合作研究人員合影。

    國立交通大學光電工程學系盧廷昌教授研究團隊與瑞典查默斯理工大學Åsa Haglund教授團隊合作,成功製作出世界第一顆「藍紫光電激發高折射率差光柵氮化鎵垂直共振腔面射型雷射」(HCG VCSEL, High-Index-Contrast Grating Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)。這項研究是由光電系博士生張祖齊透過科技部千里馬計畫至查默斯理工大學進行,成果不僅登上《ACS Photonics》國際期刊,更獲選當期封面故事。
     
    VCSEL元件由半導體發光層與兩組布拉格反射鏡組成,其雷射光在共振腔方向上與發光層垂直,具圓形雷射光點與小發散角、高速調變、容易做成二維陣列以及方便檢測應用等特性,被大量應用在光通訊、高速電腦與雲端資料中心。近年手機推出的人臉辨識系統,更使VCSEL的應用受到市場高度重視,未來將延伸至5G通訊、AI系統與智慧家電、汽車自動駕駛等應用,極具潛力。
     
    目前VCSEL元件以紅外光波段為主,因藍紫光波段元件在製程上有許多瓶頸尚待解決。交大團隊2008年製作出世界第一顆電激發氮化鎵垂直共振腔面射型雷射元件;查默斯大學團隊則是在紅外光波段VCSEL研究為世界頂尖,並擁有高折射率差光柵元件設計經驗,雙方透過千里馬計畫進行學術交流將技術結合。而此次研發的HCG VCSEL元件即是使用HCG反射鏡取代布拉格反射鏡,使元件整體厚度減少40%,並讓雷射極化方向具有可控性,使得在元件應用上更具潛力。




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