Un láser de punto cuántico es un láser semiconductor que utiliza puntos cuánticos en su región de emisión como un medio láser activo . Debido a las severas restricciones en el movimiento de los portadores de carga en los puntos cuánticos, tienen una estructura electrónica similar a la de los átomos. Los láseres fabricados con dichos medios activos tienen características similares a las de los láseres de gas y evitan algunos de los aspectos negativos de los dispositivos que se encuentran en los láseres semiconductores tradicionales con medios activos basados en estructuras a granel o pozos cuánticos. Hay una mejora en el rendimiento en términos de ancho de banda, umbral de generación, intensidad de ruido relativa, aumento en el ancho de línea espectral e insensibilidad a las fluctuaciones de temperatura. La región activa de un punto cuántico también se puede diseñar para operar en diferentes longitudes de onda cambiando el tamaño y la composición del punto. Se ha vuelto posible producir láseres de puntos cuánticos para operar en longitudes de onda que antes no eran posibles con las tecnologías de láser de semiconductores anteriores.
Recientemente, los dispositivos de medios activos basados en puntos cuánticos han encontrado aplicaciones comerciales en medicina ( escalpelos láser , tomografía de coherencia óptica ), tecnología (dispositivos de proyección, televisores láser ), espectroscopia y telecomunicaciones.
El láser de puntos cuánticos fue creado en 1982 por un grupo dirigido por el profesor Yasushiko Arakawa.- Director del Centro de Investigación Colaborativa de Nanoelectrónica de la Universidad de Tokio [1] . El láser mantuvo una potencia de radiación estable en el rango de varias decenas de grados.
En 2004, la empresa japonesa Fujitsu y un grupo de investigación de la Universidad de Tokio desarrollaron un láser de punto cuántico de arseniuro de indio (IdAs) de 10 Gbps que no es sensible a la temperatura para operar en líneas de comunicación óptica y redes ópticas. El láser proporciona un funcionamiento de alta velocidad a una longitud de onda de 1,3 μm en el rango de temperatura de +20 °C a +70 °C [2] . Opera en sistemas ópticos de transmisión de datos, redes ópticas de área local y redes de área metropolitana . En comparación con el rendimiento de los láseres de pozo cuántico convencionales anteriores, los nuevos láseres de puntos cuánticos tienen una estabilidad de temperatura significativamente mayor.
El 7 de octubre de 2010, Fujitsu y físicos de la Universidad de Tokio presentaron el primer láser de puntos cuánticos del mundo capaz de transmitir datos a una velocidad de 25 Gbit/s en un solo haz [3] .