"Denne undersøgelse demonstrerer et nyt og unikt design og arbejdsprincip for ultrahurtige modelåste lasere. Realiseringen af elektrisk pumpede ultrahurtige lasere på tyndfilms lithiumniobatchips vil betydeligt udvide potentialet for dette felt og har meget vigtige implikationer for fotonik og andre felter."
Undersøgelsen, som blev meget rost af anmelderne, kommer fra City University of New York og California Institute of Technologys hold. De demonstrerede verdens første elektrisk pumpede tilstandslåste laser med høj spidspulseffekt integreret på en tynd-film lithium niobat optisk chip.
Foto
Foto 丨Science aktuelle udgaveomslag
I denne undersøgelse fusionerede forskerne på en smart måde den høje laserforstærkning af en tredobbelt-fem-halvleder med de fremragende elektro-optiske egenskaber af tyndfilm lithiumniobat for at skabe en on-chip mode-låst laser gennem hybrid integration, hvilket realiserede en høj-effekt ultrakort puls laserudgang.
Navnlig producerede laseren ultrakorte optiske impulser med en gentagelsesfrekvens på 10 GHz og en bredde på 4,8 picosekunder ved omkring 1065 nm, med en pulsenergi på mere end 5 picojoule og en spidseffekt på mere end 0,5 watt. "Hidtil er vores laserudgangspulsenergi og spidseffekt de højeste for tilstandslåste lasere under nanofotonik-platformen." sagde Qiusi Guo.
Billede.
Foto丨Qiu-Shi Guo
Med sin høje udgangsspidseffekt og præcise frekvensstyringskapacitet forventes den modelåste laser at bygge et ultrahurtigt ikke-lineært optisk system med fuld on-chip integration, hvilket vil føre til realiseringen af fuldt frekvenslåste optiske frekvenskamme, superkontinuum spektral lyskilder og atomure. Dette vil i høj grad sætte skub i udviklingen af optisk kommunikation, medicinsk billedbehandling, præcisionsmåling, databehandling og andre områder. "På længere sigt kan den on-chip mode-låste laser have uerstattelige applikationer inden for sammenhængende kommunikation, præcisionstid og præcisionsmåling." sagde Guo Qiushi.
