Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives

NRC single-section passively mode-locked InP quantum dot and quantum dash ridge-waveguide lasers are capable of data rates up to 20 Tbit/s from a single laser and over a single optical fiber, achieved through a combination of pulse amplitude modulation or quadrature amplitude modulation, and wavelength division multiplexing among >40 coherent optical channels. This technology has potential to increase dramatically the bandwidth and efficiency of optical networks while reducing overall cost and parts count, improving data and communications with remote regions across Canada. This project aims to further extend the technology with a focus on: 1. Consolidating the evolution from quantum dots to quantum dashes for higher power output; 2. Expanding the laser bandwidth, enabling a larger number of comb channels to be multiplexed; 3. Leveraging the unique properties of quantum dashes to enable stable and efficient operation over a temperature range of 0 to 100°C. Efficient operation at high temperature is of particular importance for low-cost equipment that is deployed outdoors; 4. Establish effective single-section quantum-dash passive-mode-locked coherent comb laser diode (SS-QDash-PML-CCLD) numerical modeling, with known range of validity verified on devices fabricated in previous TERAQD project (id HTSN-216).

Les lasers en guide d’onde à arête à modes synchronisés passivement et à base de points et bâtonnets quantiques du CNRC sont capables de débits de données atteignant jusqu’à 20 Tbit/s à partir d’un seul laser et sur une seule fibre optique. Cela est possible grâce à une combinaison de modulation d’amplitude d’impulsion ou de modulation d’amplitude en quadrature, et de multiplexage par répartition en longueur d’onde parmi >40 canaux optiques cohérents. Cette technologie a le potentiel d’augmenter considérablement la largeur de bande et l’efficacité des réseaux optiques tout en réduisant le coût global et le nombre de pièces, améliorant ainsi les données et les communications avec les régions éloignées du Canada. Ce projet vise à étendre cette technologie en se concentrant sur les points suivants : 1. Consolider l’évolution des points quantiques vers les bâtonnets quantiques pour une puissance de sortie plus élevée. 2. Élargir la bande passante du laser pour permettre le multiplexage d’un plus grand nombre de canaux de peigne. 3. Tirer parti des propriétés uniques des bâtonnets quantiques pour permettre un fonctionnement stable et efficace sur une plage de température de 0 à 100 °C. Un fonctionnement efficace à haute température est particulièrement important pour les équipements à faible coût déployés à l’extérieur. 4. Établir une modélisation numérique efficace de la diode laser à peigne cohérent à modes synchronisés passivement à section unique (SS-QDash-PML-CCLD), avec un domaine de validité connu vérifié sur des dispositifs fabriqués dans le cadre d’un projet TERAQD précédent (id RSHD-216).

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.

Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas.

Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires.