„Badanie to demonstruje nowatorską i unikalną konstrukcję oraz zasadę działania ultraszybkich laserów z synchronizacją modów. Realizacja elektrycznie pompowanych ultraszybkich laserów na cienkowarstwowych chipach niobianu litu znacznie rozszerzy potencjał tej dziedziny i ma bardzo ważne implikacje dla fotoniki i innych dziedzin pola.”
Badanie, które zostało wysoko ocenione przez recenzentów, pochodzi z zespołów City University of New York i California Institute of Technology. Zademonstrowali pierwszy na świecie elektrycznie pompowany laser z synchronizacją modów, charakteryzujący się wysoką szczytową mocą impulsu, zintegrowany z cienkowarstwowym chipem optycznym z niobianu litu.
Zdjęcie
Zdjęcie 丨Science okładka bieżącego wydania
W tym badaniu naukowcy w sprytny sposób połączyli wysokie wzmocnienie lasera półprzewodnika potrójnej piątki z doskonałymi właściwościami elektrooptycznymi cienkowarstwowego niobianu litu, aby stworzyć wbudowany w chip laser z synchronizacją trybu poprzez integrację hybrydową, uzyskując wysoką moc wyjście lasera o ultrakrótkim impulsie.
Warto zauważyć, że laser wytwarzał ultrakrótkie impulsy optyczne o częstotliwości powtarzania 10 GHz i szerokości 4,8 pikosekundy przy około 1065 nm, o energii impulsu przekraczającej 5 pikodżuli i mocy szczytowej przekraczającej 0,5 wata. „Jak dotąd energia impulsu wyjściowego lasera i moc szczytowa są najwyższe w przypadku laserów z synchronizacją modów w ramach platformy nanofotonicznej”. – powiedział Qiusi Guo.
Obraz.
Zdjęcie丨Qiu-Shi Guo
Oczekuje się, że dzięki wysokiej mocy wyjściowej szczytowej i możliwościom precyzyjnej kontroli częstotliwości laser z synchronizacją modów zbuduje ultraszybki nieliniowy system optyczny z pełną integracją na chipie, co doprowadzi do realizacji optycznych grzebieni częstotliwości z całkowicie zablokowaną częstotliwością, superkontinuum widma źródła światła i zegary atomowe. Znacząco pobudzi to rozwój komunikacji optycznej, obrazowania medycznego, pomiarów precyzyjnych, informatyki i innych dziedzin. „W dłuższej perspektywie laser z synchronizacją trybu w chipie może mieć niezastąpione zastosowania w dziedzinie spójnej komunikacji, precyzyjnego pomiaru czasu i precyzyjnych pomiarów”. – powiedział Guo Qiushi.
