Un laser cu puncte cuantice este un laser semiconductor care folosește puncte cuantice în regiunea lor emitentă ca mediu laser activ . Datorită restricțiilor severe privind mișcarea purtătorilor de sarcină în puncte cuantice, aceștia au o structură electronică similară atomilor. Laserele fabricate cu astfel de medii active au caracteristici similare cu cele ale laserelor cu gaz și evită unele dintre aspectele negative ale dispozitivelor care se găsesc în laserele semiconductoare tradiționale cu medii active bazate pe structuri în vrac sau puțuri cuantice. Există o îmbunătățire a performanței în ceea ce privește lățimea de bandă, pragul de generare, intensitatea relativă a zgomotului, creșterea lățimii liniei spectrale și insensibilitatea la fluctuațiile de temperatură. Regiunea activă a unui punct cuantic poate fi, de asemenea, proiectată să funcționeze la diferite lungimi de undă prin modificarea dimensiunii și compoziția punctului. A devenit posibil să se producă lasere cu puncte cuantice care să funcționeze la lungimi de undă care nu erau posibile anterior folosind tehnologiile laser cu semiconductor anterioare.
Recent, dispozitivele media active bazate pe puncte cuantice au găsit aplicații comerciale în medicină ( bisturiuri cu laser , tomografie cu coerență optică ), tehnologie (dispozitive de proiecție, televizoare cu laser ), spectroscopie și telecomunicații.
Laserul cu puncte cuantice a fost creat în 1982 de un grup condus de profesorul Yasushiko Arakawa.- Director al Centrului de cercetare colaborativă în nanoelectronică de la Universitatea din Tokyo [1] . Laserul a menținut o putere stabilă de radiație în intervalul de câteva zeci de grade.
În 2004, compania japoneză Fujitsu și un grup de cercetare de la Universitatea din Tokyo au dezvoltat un laser cu puncte cuantice cu arseniură de indiu (IdAs) de 10 Gbps , care este insensibil la temperatură pentru funcționarea în liniile de comunicații optice și rețelele optice. Laserul asigură funcționarea de mare viteză la o lungime de undă de 1,3 μm în intervalul de temperatură de la +20 °C la +70 °C [2] . Funcționează în sisteme optice de transmisie a datelor, rețele optice locale și rețele metropolitane . În comparație cu performanța laserelor convenționale anterioare cu puțuri cuantice, noile lasere cu puncte cuantice au o stabilitate semnificativ mai mare la temperatură.
Pe 7 octombrie 2010, Fujitsu și fizicienii de la Universitatea din Tokyo au prezentat primul laser cu puncte cuantice din lume capabil să transmită date la o rată de 25 Gbit/s pe un singur fascicul [3] .