«Это исследование демонстрирует новую и уникальную конструкцию и принцип работы сверхбыстрых лазеров с синхронизацией мод. Реализация сверхбыстрых лазеров с электрической накачкой на тонкопленочных чипах из ниобата лития значительно расширит потенциал этой области и будет иметь очень важные последствия для фотоники и других поля».
Исследование, получившее высокую оценку рецензентов, было проведено командами Городского университета Нью-Йорка и Калифорнийского технологического института. Они продемонстрировали первый в мире лазер с синхронизацией мод с электрической накачкой и высокой пиковой мощностью импульса, встроенный в тонкопленочный оптический чип из ниобата лития.
Фото
Фотография 丨Обложка текущего номера журнала Science
В этом исследовании ученые умело объединили высокий коэффициент усиления лазера полупроводника «три-пять» с превосходными электрооптическими свойствами тонкопленочного ниобата лития, чтобы создать встроенный в кристалл лазер с синхронизацией мод посредством гибридной интеграции, реализуя высокую мощность. Ультракороткоимпульсный лазерный выход.
Примечательно, что лазер генерировал ультракороткие оптические импульсы с частотой повторения 10 ГГц и шириной 4,8 пикосекунды на длине волны около 1065 нм, с энергией в импульсе более 5 пикоджоулей и пиковой мощностью более 0,5 Вт. «На сегодняшний день энергия выходного импульса и пиковая мощность нашего лазера являются самыми высокими среди лазеров с синхронизацией мод на платформе нанофотоники». Сказал Цюси Го.
Изображение.
Фото丨Цю-Ши Го
Ожидается, что благодаря высокой выходной пиковой мощности и возможности точного управления частотой лазер с синхронизацией мод создаст сверхбыструю нелинейную оптическую систему с полной интеграцией на кристалле, что приведет к реализации полностью синхронизированных по частоте гребенок оптических частот, суперконтинуального спектрального спектра. источники света и атомные часы. Это значительно ускорит развитие оптической связи, медицинской визуализации, точных измерений, вычислений и других областей. «В долгосрочной перспективе встроенный в кристалл лазер с синхронизацией мод может найти незаменимое применение в области когерентной связи, точного времени и прецизионных измерений». Сказал Го Цюши.
