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特溫特大學的一組研究人員在超高效片上超連續(xù)體生成方面取得了突破。該研究結果發(fā)表在《高級光子學研究》雜志上，代表了集成光子學領域向前邁出的重要一步，并使便攜式醫(yī)療成像設備，化學傳感和激光雷達的應用成為可能。

用于高效 SCG 的符號交替色散氮化硅波導。a） 集成波導結構 1 和結構 2 的示意圖。較暗的區(qū)域表示氮化硅核心，而較亮的區(qū)域對應于氧化硅包層。標明了兩種結構的總長度，還顯示了ND和AD段的數(shù)量。非線性脈沖傳播通過圖示電場剖面的定性動力學顯示。線段的長度和寬度不會按比例顯示。有關波導的確切幾何尺寸，請參閱支持信息 I。 b） 計算出 1350 nm 寬度的 AD 段（以紅色顯示）和 650 nm 寬度的 ND 段（以藍色顯示）的 s 偏振模與波長的色散曲線。還顯示了波導的相關非線性系數(shù)。陰影區(qū)域是色散符號倒置的波長范圍。c） p極化的色散曲線，類似于面板（b）。d） 實驗裝置的插圖。使用提供超短脈沖的光纖激光器作為光源。PBS是指偏振分束器，DM是指介電鏡（1550nm），SM是指寬帶銀鏡，MM是指多模光纖。光譜分析儀（OSA）是指近紅外或可見光譜分析儀（Ocean View NirQuest256和Ando AQ6315A光譜分析儀）。學分：高級光子學研究（2023 年）。DOI： 10.1002/adpr.202200296

激光通常發(fā)出相干的光：它們發(fā)射的波在頻率和波形上是相同的。相干光使得以極低的噪聲在極遠的距離上發(fā)送窄光束成為可能。但這也意味著激光只發(fā)射一種顏色的光。這限制了他們的應用。

相比之下，超連續(xù)介質激光器能夠產(chǎn)生連續(xù)的顏色光譜，因此可以呈現(xiàn)白色。它們用于3D成像設備。然而，事實證明，為了產(chǎn)生如此寬的色彩帶寬，超連續(xù)激光器具有很高的峰值功耗（脈沖能量），是巨大的，必須在實驗室中穩(wěn)定。這使得它們比最初預期的昂貴且有用。

交替波導

特溫特大學的研究人員設法顯著減少了所需的脈沖能量。為此，該團隊使用了所謂的符號交替色散波導。波導旨在通過交替加寬和縮小光束來控制光的散射。

“與傳統(tǒng)方法相比，通過這種方法，我們將所需的脈沖能量減少了大約一千倍，”第一作者Haider Zia說，“這是集成光子學領域的一個令人興奮的發(fā)展。我們的方法提供了一種在芯片上產(chǎn)生超連續(xù)光的更有效的方法，這在醫(yī)學成像和激光雷達中有許多潛在的應用。