Onlangs publiceerde een team van onderzoekers van het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) een innovatieve studie waarin werd aangekondigd dat ze met succes 's werelds eerste chip-gebaseerde midden-infrarood Brillouin-laser hebben ontwikkeld. Vertrouwen op een ultra-high-Q (UHQ) micro-optische resonator, verbetert deze laser niet alleen de precisie van mid-infrarood fotonenregeling tot een ongekend niveau, maar verlaagt ook dramatisch de drempel van de opstartvermogen van de laser.
De middeninfraroodband (3-5 μm) is al lang bekend als de "moleculaire vingerafdrukidentificatieband", het belangrijkste gebied van moleculaire trillingen en rotatiespectra. Het speelt een onvervangbare rol in moleculaire detectie, bio-imaging, omgevingsmonitoring en zelfs kwantum computing. De ontwikkeling van chip-schaal fotonica-apparaten in deze band is echter achtergebleven vanwege de beperkingen van materiaalabsorptie, productie van microstructuurfabricage en problemen met veel verlies, met name het ontbreken van ultrahoge Q-resonerende holtes als de kerncomponent, die het grootste bottleneck is geworden voor de beperkingen van de midden-infraredische-chip-chip-chip-chip-chiP-integratietechnologie.
Dit onderzoek breekt deze beperking. Het onderzoeksteam heeft innovatief een niet-traditionele verwerkingsmethode aangenomen om de constructie van de optische golfgeleiderstructuur met een zeer nauwkeurige te realiseren zonder de integriteit van het materiaal te vernietigen. Deze benadering verschilt van het traditionele etsproces, maar door de spontane filmvormende morfologie tijdens het materiaalafzettingsproces wordt de optische golfgeleidergeometrie van de interne meerlagige structuur geconstrueerd. Op deze manier heeft het team met succes een midden-infrarood resonerende holte gefabriceerd met een kwaliteitsfactor van 38 miljoen, die meer dan 3 0 maal hoger is dan eerdere resultaten, en het propagatieverlies verminderd tot slechts 0,52 db/m, die dicht bij de prestatielimiet ligt van de beste midden-infrarood optische optische vezel.
