"Deze studie demonstreert een nieuw en uniek ontwerp- en werkingsprincipe voor ultrasnelle mode-locked lasers. De realisatie van elektrisch gepompte ultrasnelle lasers op dunne-film lithiumniobaatchips zal het potentieel van dit veld aanzienlijk vergroten en heeft zeer belangrijke implicaties voor fotonica en andere velden."
De studie, die zeer werd geprezen door de reviewers, is afkomstig van de teams van de City University of New York en het California Institute of Technology. Ze demonstreerden 's werelds eerste elektrisch gepompte mode-locked laser met een hoog piekpulsvermogen geïntegreerd op een dunne-film optische lithiumniobaatchip.
Foto
Foto 丨Omslag van het huidige wetenschapsnummer
In deze studie hebben de onderzoekers op slimme wijze de hoge laserversterking van een triple-vijf halfgeleider gecombineerd met de uitstekende elektro-optische eigenschappen van dunne-film lithiumniobaat om via hybride integratie een on-chip mode-locked laser te creëren, waardoor een hoog vermogen wordt gerealiseerd. laseruitvoer met ultrakorte puls.
De laser produceerde met name ultrakorte optische pulsen met een herhalingsfrequentie van 10 GHz en een breedte van 4,8 picoseconden bij ongeveer 1065 nm, met een pulsenergie van meer dan 5 picojoule en een piekvermogen van meer dan 0,5 watt. "Tot nu toe zijn onze laserpulsenergie en piekvermogen het hoogst voor mode-locked lasers onder het nanofotonica-platform." zei Qiusi Guo.
Afbeelding.
Foto丨Qiu-Shi Guo
Met zijn hoge uitgangspiekvermogen en nauwkeurige frequentieregeling wordt verwacht dat de mode-locked laser een ultrasnel niet-lineair optisch systeem zal bouwen met volledige on-chip integratie, wat zal leiden tot de realisatie van volledig frequentie-locked optische frequentiekammen, supercontinuum spectrale lichtbronnen en atoomklokken. Dit zal de ontwikkeling van optische communicatie, medische beeldvorming, precisiemeting, computergebruik en andere gebieden enorm stimuleren. "Op de langere termijn kan de mode-locked laser op de chip onvervangbare toepassingen hebben op het gebied van coherente communicatie, nauwkeurige timing en nauwkeurige metingen." zei Guo Qiushi.
