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项目公示 一、项目名称：相干光通信系统用窄线宽半导体激光器 二、提名奖种：福建省科学技术进步奖 三、提名单位（专家）：中国科学院福建物质结构研究所 四、项目简介： 本项目以高速大容量通信用窄线宽半导体激光器为主要研究对 象，针对 400Gb/s 相干光通信系统接收端本振光源的要求，研制小 型集成化、低功耗、高稳定性的外腔式半导体窄线宽激光器件。项目 从窄线宽外腔半导体激光器理论分析与优化设计、增益芯片的设计与 制备、外腔式半导体激光器封装技术和系统测试及应用等四方面进行 关键技术的理论和实验问题研究、攻克前沿核心技术屏障，成功研制 了符合 400 Gb/s 及更高速率相干光通信系统要求的窄线宽激光器样 品，器件性能达到线宽<50 kHz，边模抑制比>40 dB，频率稳定度 <200MHz/Hour，输出功率 > 10mW。项目研制的具有自主知识产权 的窄线宽半导体激光器，打破该领域目前被国外完全垄断的现状，填 补我国在这方面产业化的空白。 五、主要完成单位 1.中国科学院福建物质结构研究所； 2.中国科学院半导体研究所； 3.北京邮电大学 六、主要完成人及其贡献 主要完成人及排序：苏辉、陆丹、李岩、徐玉兰、赵玲娟、伍剑、薛 正群、林中晞、林琦、朱振国 1.苏辉：第一完成人，作为项目负责人，全程负责器件的总体结构设 计、半导体激光器制备及封装工艺的优化、产品的量产的工作。在该 项目研究中投入的工作量占本人工作总量的 50%，是代表性论文 1 的通讯作者，以及专利 3、4、5 的主要权益人。 2.陆丹：第二完成人，负责窄线宽激光器用增益芯片的设计，提出采 用掩埋条形波导结构优化激光器增益材料的噪声特性的方案，在该项 目研究中投入的工作量占本人工作总量的 70%，是代表性论文 3 的 通讯作者。 3. 李岩：第三完成人，负责开展单载波 400G 高速光传输系统发射 与接收技术实验研究，验证了本项目研制的窄线宽半导体激光器在 400G 相干光通信系统中的性能，在该项目研究中投入的工作量占本 人工作总量的 70%，是代表性论文 5 的通讯作者，以及专利 2 的主 要权利人。 4. 徐玉兰：第四完成人，负责半导体激光器理论模拟，分析了各项 参数对激光器线宽、阈值、功率等核心指标的影响，在该项目研究中 投入的工作量占本人工作总量的 70%，专利 3 的主要权利人。 5. 赵玲娟：第五完成人，负责对窄线宽激光器用半导体增益材料及 工艺进行了技术指导，在该项目研究中投入的工作量占本人工作总量 的 30%，是代表性论文 2 的通讯作者。 6. 伍剑：第六完成人，负责对单载波 400G 高速光传输系统发射与 接收技术整体指导与仿真分析，在该项目研究中投入的工作量占本人 工作总量的 30%，是代表性论文 4 的通讯作者，以及专利 1、2 的权 利人。 7. 薛正群：第七完成人，主要负责器件产业化所需的掩埋异质结构 工艺及二次外延工艺的优化，在该项目研究中投入的工作量占本人工 作总量的 50%，是专利 4 的权利人。 8.林中晞：第八完成人，主要负责激光器特性测试研究，设计了稳频 方案，在该项目研究中投入的工作量占本人工作总量的 50%，是代 表性论文 1 的作者之一，以及专利 3、4、5 的权利人。 9. 林琦：第九完成人，主要负责器件封装工艺的研究，在该项目研 究中投入的工作量占本人工作总量的 50%，是专利 3、4、5 的权利 人。 10.朱振国：第十完成人，主要负责器件产业化所需半导体激光芯片 自动测量系统的设计，在该项目研究中投入的工作量占本人工作总量 的 50%，是专利 4 的权利人。 七、主要知识产权及代表性论文专著等支撑材料目录 1) 发表的文章 [1] 江璐芸、王凌华、林中晞、苏辉，光反馈对光纤光栅外腔半导体 激光器特性的影响[J]，中国激光，2016,(07):68 [2] 潘碧玮、 余力强、陆丹、李林森、张莉萌、李召松、苏辉、赵玲 娟, 20 kHz 窄线宽光纤光栅外腔半导体激光器 中国激光, 2015 Vol. 42, No. 5 [3] Zhaosong Li, Dan Lu, Yiming He, Jiaqi Wang, Xuliang Zhou, JIaoqing Pan, Improving the performance of Narrow Linewidth semiconductor Laser through self-injection locking,, IEEE Photonics Conference, 2017, [4] Haiquan Cheng, Yan Li, Deming Kong, Jizhao Zang, Jian Wu,and Jintong Lin ， Low overhead slipless carrier phase estimation scheme，OPTICS EXPRESS，Vol. 22, No. 17，2014 [5] Haiquan Cheng, Yan Li, Fangzheng Zhang , Jian Wu, Jianxin Lu, Guoyi Zhang,Jian Xu, and Jintong Lin, Pilot-symbols-aided cycle slip mitigation for DP-16QAM optical communication systems, OPTICS EXPRESS ,Vol. 21, No. 19,2013 （2）授权的发明专利 [1] Jian Wu, Jiangchuan Pang, Deming Kong, method and device for sending and receiving an optical signal ,US 10097276B2,2018 [2] 伍剑、程海全、李岩、虞淼、戚继召，单载波相干光通信系统的 相位跳变消除方法及装置，201410008715.1 [3] 徐玉兰、林琦、林中晞、苏辉，一种含侧边可调增益/吸收区的半 导体锁模激光器，201611001113 .9 [4] 林中晞、林琦、徐玉兰、陈景源、钟杏丽、朱振国、薛正群、苏 辉，一种波长可调谐的半导体激光器 201820961895.9 [5] 林中晞、林琦、苏辉、陈景源、徐玉兰，一种半导体激光器的无 调制稳频装置 201621165194.1