EPFL的研究人员已经开发出一种车载设备,它显著地改进了现有的、普遍存在的激光技术
EPFL光子系统实验室(PHOSL)的团队开发了一种芯片级激光源,该激光源可以提高半导体激光器的性能,同时可以产生较短的波长本论文由CamilleBrè教授主持;和来自EPFL工程学院的博士后Marco Clementiff在光子学领域,在电信、计量和其他高精度应用方面取得了显著进步
这项研究发表在《光:科学与技术》杂志上;应用,揭示了HOSL研究人员如何与光子和量子测量实验室合作,成功地将半导体激光器与包含微谐振器的硅氮化物光子电路集成在一起这种集成使混合设备能够在近红外和可见光范围内提供高度均匀和精确的光,填补了技术上的空白,应对了行业的挑战ProfessorBrè解释道:“半导体激光器是现代技术中的一个重要组成部分,从智能手机到光纤通信,无所不包。然而,由于缺乏连贯性和高效产生可见光的能力,它们的潜力受到了限制。”;s“我们的工作不仅提高了这些激光的相干性,而且还将其向外移动到可见光谱,为其使用打开了气泡。”
相干,在本文中,指的是激光所衰减的光波的相位均匀性高相干意味着光波是同步的,导致波束具有非常精确的低频率这一特性对于激光束的精度和稳定性至关重要的应用至关重要,例如保持和精确传感
增加数据流量并提高功能
该团队的方法包括将商用的化学导体或激光器与硅氮化物进行耦合这一技术符合行业标准,具有成本效益感谢材料的特殊低损耗特性,只有很少的重量可以重新缩放来自光导或激光器的光通过显微镜波导流到光束入射的最小空腔中这些被称为微环形谐振器的谐振腔在特定频率下被复杂地设计,在衰减其他谐振腔的同时选择性地弯曲所需的波长,从而提高发射光的相干度
其他显著的成就是混合系统能够将来自商用半导体激光器的光的频率增加一倍,即从近红外光谱到可见光谱的转换频率与波长之间的关系是不成比例的,这意味着如果频率加倍,波长就会减半无论在通信中使用何种频谱,高频率对于构建更小、更高效的设备至关重要,而这些设备需要更短的波长,如原子锁和医疗设备
当光纤中的光纤经过一个称为所有光极化的过程时,每个光纤都会产生这些传输波长,这就导致了光纤中已知的二阶非线性上下文中的非线性意味着,由于与材料的交互作用,灯的行为发生了显著的变化,其程度与频率成正比氮化硅通常不会产生这种特定的二阶非线性效应,并且该系统会对工业产生更大的影响:该系统利用光的容量,当在腔内谐振时,会产生一种电磁波,从而在材料中引发非线性特性
为未来应用启用技术
在该项目中扮演关键角色的MarcoCClementi说:“我们不仅要即兴发挥现有技术,还要将半导体激光器的极限推向可能的极限。”“通过弥合远程通信和可视波长之间的差距,我们为生物医学和精确计时等领域的应用打开了大门。
这是最有前途的地质学应用之一,尤其是在开发公司的区块链方面。导航进步的历史提高了精确计时器的报告能力——从确定16世纪的经度到确保准确导航太空任务,并实现今天的本地化目标。”这一重大进步奠定了基础工作。或者未来的技术,其中一些还需要考虑,”注意。
团队对光子和材料科学的深入理解将有可能有助于改进和打火机设备,并降低激光器的能源消耗和生产成本。他们有可能采用基本的科学概念,并使用行业标准制造将其转化为实际应用,这有助于解决复杂的外部技术挑战,从而取得更大的进步
来源:
Materials provided by
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Original written by Michael David Mitchell.
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参考:
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