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美利用光波-聲波耦合開(kāi)發(fā)出新的硅基激光器
星之球科技 來(lái)源:激光谷2018-06-13 我要評(píng)論(0 )
近日,美國(guó)耶魯大學(xué)利用聲波開(kāi)發(fā)出一種新的硅激光器。耶魯大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)教授說(shuō):在過(guò)去幾年,我們看到硅光子技術(shù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。
近日,美國(guó)耶魯大學(xué)利用聲波開(kāi)發(fā)出一種新的硅激光器。
耶魯大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)教授說(shuō):“在過(guò)去幾年,我們看到硅光子技術(shù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。我們開(kāi)始看到這些技術(shù)進(jìn)入消費(fèi)品,使我們的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行得更快。我們還發(fā)現(xiàn)新的光子器件和技術(shù),有望在生物傳感、片上量子信息等領(lǐng)域引起變革。”
研究人員表示:“這種快速增長(zhǎng)迫使人們開(kāi)發(fā)新的硅激光器,為新電路供電,這是由于硅的間接帶隙造成的歷史難題。硅的固有性質(zhì)對(duì)于許多芯片級(jí)光學(xué)技術(shù)非常有幫助,但是采用電注入很難讓硅輻射激光。這個(gè)問(wèn)題困擾了科學(xué)家超過(guò)十年。為了避免這個(gè)問(wèn)題,我們需要找到其他方法放大芯片上的光線(xiàn)——我們使用光波和聲波的組合。”
在跑道形狀激光器設(shè)計(jì)圍欄中放大光,在環(huán)形運(yùn)動(dòng)中捕獲光。跑道設(shè)計(jì)是創(chuàng)新的關(guān)鍵部分。在這種方式,我們可以將光放到最大,并提供發(fā)生激射的最大反饋。為了使用聲波放大光,硅激光器采用特殊結(jié)構(gòu)。本質(zhì)上,特殊結(jié)構(gòu)是一個(gè)納米級(jí)波導(dǎo),旨在嚴(yán)格限制光波和聲波,并最大限度地發(fā)揮光波與聲波間的相互作用。這個(gè)波導(dǎo)的獨(dú)特之處在于,存在兩種不同的光傳輸通道。這使得我們能夠以相當(dāng)可靠、靈活的激光設(shè)計(jì),影響光聲耦合。
在開(kāi)發(fā)新的激光器中主要存在兩個(gè)挑戰(zhàn):第一,設(shè)計(jì)并制造器件,這些器件中的放大超出損耗,第二指出這個(gè)系統(tǒng)的反直覺(jué)動(dòng)態(tài)。雖然該系統(tǒng)是光學(xué)激光器,但它也會(huì)產(chǎn)生非常連貫的超音速波。
該研究成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志。
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