发布日期：2024-07-05 12:28 点击次数：67
近日，来自洛桑联邦理工学院（EPFL）的谋略东谈主员开辟了一种芯片集成的掺铒波导激光器，这一新式激光器的性能接近光纤激光器的性能，聚积了可调谐性和芯片级光子集成的实用性。
家喻户晓，光纤激光器使用掺杂稀土元素的光纤当作增益介质。因此与二氧化碳等气体激光器比拟具备了高光束质料、高功率、高成果、尺寸小以及光纤输出与柔性加工平台的无缝交融等上风。
而为卓越志对芯片级光纤激光器的需求，谋略东谈主员转向铒当作增益介质。铒基光纤激光器得志保合手高关连性和富厚性的条款而独特有出路。但永恒以来，由于难以保合手其私有的高性能，铒基光纤激光器袖珍化一直难以达成。
为此，谋略东谈主员最初基于超低损耗氮化硅光子集成电路构建了一米长的片上光腔。洛桑联邦理工学院光子学和量子测量施行室的谋略员Yang Liu觉得：尽管芯片尺寸紧凑，但咱们好像将激光腔想象为米级长度，这要归功于这些微环谐振器的集成，这些谐振器有用地膨胀了光路，而无需物理放大器件。要害冲突！芯片大小的激光器或将取代光纤激光器？
然后，该团队在电路中植入了高浓度的铒离子，以遴选性地产生激光所需的有源增益介质。临了，他们将电路与III－V族半导体泵浦激光器集成在全部，金桥大通以激励铒离子，使它们好像发光并产生激光束。
为了矫正激光器的性能并达成精准的波长狂妄，谋略东谈主员想象了一种转换的腔内想象，其特质是基于微环的游标滤光片，这是一种不错遴选特定频率光的滤光片，以擢升激光器的性能并达成精准的波长狂妄。
该滤光片允许在C波段和L波段内对40 nm的激光波前途举止态调谐，这在谐和解低光谱杂散场所方面齐进步了传统的光纤激光器，同期保合手与面前半导体制造工艺的兼容性。该想象支持富厚的单模激光，固有线宽为50 Hz。
芯片级铒基光纤激光器的输出功率进步10 mW，侧模阻拦比大于70 dB，性能优于很多传统激光器。其窄线宽使其好像发出白皙而富厚的光，格外合乎传感、陀螺仪、激光雷达和光学频率计量等关连愚弄。
将铒光纤激光器减弱并整合到芯片级树立中不错使其变得愈加经济实惠，为破钞电子、医疗会诊和电信领域高度集成的转移系统开辟新的愚弄。它还不错减弱其他几个愚弄中的光学技能，包括激光雷达、微波光子学、光频率合成和目田空间通讯。