2009年11月2日上午10：30，“ 光电论坛”系列讲座第二十九期在武汉光电国家实验室A101会议室举行。英国剑桥大学Richard Penty教授为广大师生作了一场题为《适用于超短脉冲产生和开关的InGaAs量子点器件》的精彩报告。武汉光电国家实验室主任助理张新亮教授主持了本次论坛，来自光电子学院、武汉光电国家实验室和校内各院系的近200名师生参加了本次论坛。

Richard Penty教授在主题报告前首先对剑桥大学作了简要介绍。剑桥大学始建于1209年，已有800年悠久历史，为人类做出了卓越的学术贡献。剑桥大学也是诞生最多诺贝尔奖得主的高等学府，有82名诺贝尔奖获得者曾经在此执教或学习。Richard Penty教授还介绍了他所在的工程学院及光子学研究方向。

Richard Penty教授在主题报告中首先介绍了半导体激光器超短脉冲产生在众多领域有着广泛应用，包括光通信、全光信号处理、太赫兹/毫米波产生、电光和全光取样、光时钟传输、生物-医药应用和材料加工等。着重介绍了半导体激光器超短脉冲产生在光时分复用、光学模拟信号数字转换和生物光子学中应用。介绍了增益开关激光器、Q开关激光器、锁模机制频域描述、锁模激光器分类、及各种半导体激光器特征参量和特性对比。

半导体激光器经历了体材料、量子阱、量子线、到量子点的发展，维度降低导致对电子的限制作用不断加强。量子点激光器表现出不同于其他激光器的带隙填充特性、非均匀展宽光谱和增益动力学，具有许多独特的性质：温度敏感性降低、有源区体积减小、超低阈值电流密度、三维载流子限制作用、非均匀展宽光谱、超快载流子动态，以及空间和谱分离量子点组装等等。量子点激光器也面临模式增益、直接调制带宽和偏振相关等挑战。Richard Penty教授追溯了单片锁模量子点激光器的发展历程。从2001年第一次报道量子点锁模激光器开始，2005-2006年报道的两段式被动锁模激光器重复频率已达20GHz、脉冲宽度为400-800fs，2006年报道的锁模激光器重复频率高达80和135GHz，2006年OFC报道的锁模激光器被动时间抖动为910和390fs，2006年ECOC报道的杂合锁模激光器时间抖动为124和219fs，2005年报道的高功率锁模半导体激光器峰值功率达1.7W, 2006年OFC报道通过对腔结构优化实现高质量短脉冲产生，2006年LEOS报道通过对腔结构的设计实现了重复频率高达240GHz的锁模脉冲产生，2006年APL报道的锥形腔结构使输出锁模脉冲宽度大为缩短，输出功率极大提高。

由于SOA提供增益可克服分光/合束损耗，并具有纳秒量级的开关时间，SOA在开关阵列中的应用具有极大吸引力，但其噪声和信号失真也限制了IP层流量计费数据功能的应用。巨型开关Benes网络可由数量庞大的SOA级联而成，并要求进一步降低其动态范围，量子点在这里将扮演什么角色？最近报道的量子点SOA饱和输出功率已超过30dBm，噪声指数小于5dB，增益带宽大于110nm。Richard Penty教授还展示了他们研制的量子点SOA的增益温度相关性、饱和输出功率温度相关性、不同温度下的载流子寿命、噪声指数波长和温度相关性，并展示了一个集成2×2量子点SOA光开关，及其在70°C温度下实现10Gb/s帧数据开关。

报告结束后，“ 武汉·中国光谷”首倡者、著名光电子学专家黄德修教授为Richard Penty教授颁发了第29期光电论坛纪念盘。随后，Richard Penty教授回答了众多教师和学生提出的问题，会场气氛热烈。本次论坛于上午12：00在热烈的掌声中圆满结束。

(责任编辑：梁耀雄)