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指尖大小的高性能超快激光器制成

發(fā)布時(shí)間：2023-11-17來(lái)源：青島市科技局點(diǎn)擊：返回列表

 可用于無(wú)GPS情況下導航等場(chǎng)景

基于納米光子鈮酸鋰的芯片級超快鎖模激光器。
圖片來(lái)源：阿里雷扎·馬蘭迪
　　科技日報北京11月13日電 （記者張夢(mèng)然）據《科學(xué)》雜志新發(fā)表的一篇封面文章介紹，美國紐約市立大學(xué)研究人員展示了一種在納米光子芯片上創(chuàng )建高性能超快激光器的新方法。這種小型化鎖模激光器，能以飛秒（萬(wàn)億分之一秒）間隔發(fā)射一系列超短相干光脈沖。
 
　　超快鎖模激光器可有助解開(kāi)自然界最快時(shí)間尺度的秘密，例如化學(xué)反應過(guò)程中分子鍵的形成或斷裂，或者湍流介質(zhì)中的光傳播。鎖模激光器的高速、脈沖峰值強度和廣譜覆蓋范圍也使得許多光子技術(shù)成為可能，包括光學(xué)原子鐘、生物成像以及利用光計算和處理數據的計算機。
 
　　但目前最先進(jìn)的鎖模激光器仍然屬于極為昂貴的、功率要求高的桌面系統，僅限于實(shí)驗室使用。新研究的目標就是將其轉變?yōu)榭膳可a(chǎn)和現場(chǎng)部署的芯片大小的系統。
 
　　此次研究人員利用了一種薄膜鈮酸鋰（TFLN）新興材料平臺，對其施加外部射頻電信號就可有效地整形和精確控制激光脈沖。團隊將III-V族半導體的高激光增益和TFLN納米級光子波導的高效脈沖整形能力結合起來(lái)，研制出一種發(fā)射0.5瓦高輸出峰值功率的激光器。
 
　　除了像指尖般大小的緊湊尺寸之外，新展示的鎖模激光器還表現出許多傳統激光器無(wú)法達到的特性，例如只要調節泵浦電流，其就能在200兆赫茲的寬范圍內精確調諧輸出脈沖的重復頻率。團隊希望通過(guò)激光器的強大可重構性，實(shí)現芯片級、頻率穩定的梳狀源，這對于精密傳感至關(guān)重要。
 
　　這一成果的實(shí)用性包括可使用手機診斷眼部疾病，或分析食物和環(huán)境中的大腸桿菌以及危險病毒，并可在GPS受損或不可用時(shí)實(shí)現導航。
 

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