富士通、富士通研究所、東京大学は20日、次世代の半導体レーザーとして期待されている量子ドットレーザーを使い、世界初の毎秒25ギガビット（Gbps）の高速データ通信を実現したことを発表した。これにより、現行の10倍となる100Gbpsのデータ量の送受信を目指す次世代高速データ通信の光源としての適用が期待されるという。

参考：Fujitsuプレスリリース

　量子ドットレーザーの速度を上げるためには、レーザーの光利得を増やす必要があり、そのためには、元となる量子ドットの数を増加させることが必要になる。今回開発された技術では、量子ドットの数を増加させるとレーザーの動作速度が向上することから、25Gbpsの高速動作が可能な量子ドットレーザーを開発。従来より高密度に面内配列した量子ドットを多層積層する（従来の5層から8層に増大）ことにより、2倍の動作速度を達成した。

QDレーザーで低コスト化に

　開発した技術を用いることで、100GbEをはじめ、さまざまな次世代高速データ通信において、温度安定かつ低消費電力な量子ドットレーザー光源を利用することが可能となる見込みだ。また、温度コントローラー内蔵の高価なパッケージが不要となり、低コスト化を促進するという。今後はさらに改善を加えて、伝送距離の拡大や高信頼化を進めていく予定だ。またQDレーザ社を通した製品化を検討していくとしている。

開発技術(プレスリリースより抜粋)

1. ガリウムヒ素（以下、GaAs）基板上にインジウムヒ素（以下、InAs）量子ドットを高密度に面内配列する技術。これにより、量子ドットの数を従来の2倍の1cm2あたり6×1010個を実現。
2. 高密度に配列した量子ドット層を多層化積層する技術。これにより、従来の5層から8層に増大。

量子ドットは、高真空中に置かれたGaAs基板の上にInとAsの原子ビームを照射して作製します。基板上でInAsを結晶化させる場合、原子間の距離が GaAsと比べて大きいため歪みが発生しますが、その歪を解放するように、3次元結晶化します。この3次元ナノ結晶の1個1個が量子ドットとして働きます。今回、量子ドットの3次元結晶化のための成長条件を最適化させたことで、面内方向に従来の2倍の1cm2あたり6×1010個の量子ドットを高密度に形成する技術を開発しました。また、面内方向の高密度配列を維持したまま、従来の5層から8層まで多層化積層する技術も開発しました。

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