【聚焦】拓扑激光器（TL）应用前景广阔我国研究取得新进展

2024-08-13 14:23

目前，我国拓扑激光器行业处于起步阶段，以实验室研发为主，尚无企业具备其生产实力。

拓扑激光器（TL）指基于拓扑光子学原理设计和制造的先进激光器件。与传统激光器相比，拓扑激光器具有抗噪性好、体积小、抗干扰能力强、易于集成等优势，在高速网络通信、量子计算、精密测量、光电集成芯片等领域拥有广阔应用前景。

拓扑激光器主要包括拓扑腔面发射激光器（TCSEL）、电泵浦拓扑激光器两种类型。TCSEL采用拓扑光腔设计，具有光束质量高、输出功率高等优势，未来有望在自动驾驶、人脸识别等高新技术领域获得应用；电泵浦拓扑激光器具有易于集成、体积小等优势，但其输出功率较低。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年拓扑激光器（TL）行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，拓扑激光器综合性能优良，在高速网络通信、量子计算、精密测量、光电集成芯片等领域拥有广阔应用前景。在高速网络通信领域，拓扑激光器可用作光信号源，提升信号传输速率以及距离；在量子计算领域，拓扑激光器可用于量子比特初始化以及量子比特测量过程中；在精密测量领域，其可用于测量地理信息数据。受益于下游行业快速发展，拓扑激光器应用需求有望进一步增长。

近年来，我国拓扑激光器研发热情持续高涨，已取得众多新进展。2024年5月，中国科学院半导体研究所研究员刘峰奇团队将狄拉克拓扑腔（SMDC）制备于电泵浦拓扑激光器的表面金属层，成功提升了激光器的输出功率，未来该项研究成果将在新型光电集成芯片领域获得应用。

目前，我国拓扑激光器行业处于起步阶段，以实验室研发为主，尚无企业具备其生产实力。北京量子信息科学研究院、中国科学院半导体研究所、中国科学院物理研究所、香港中文大学、北京大学物理学院、南开大学、中山大学物理学院以及北京大学等为我国从事研究拓扑激光器的科研机构。预计未来一段时间，伴随研究深入、技术进步，我国拓扑激光器商用化进程将有所加快。

新思界行业分析人士表示，随着通信系统、量子计算等高新技术产业快速发展，拓扑激光器应用需求将进一步增长。但目前，受技术壁垒高、生产成本高等因素限制，我国拓扑激光器尚未实现商业化应用。未来随着本土企业及相关科研机构持续发力，拓扑激光器行业发展前景将持续向好。

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