"Denna studie visar en ny och unik design och arbetsprincip för ultrasnabba lägeslåsta lasrar. Förverkligandet av elektriskt pumpade ultrasnabba lasrar på tunnfilmslitiumniobatchips kommer att avsevärt utöka potentialen för detta område och har mycket viktiga konsekvenser för fotonik och andra fält."
Studien, som fick mycket beröm av granskarna, kommer från teamen från City University of New York och California Institute of Technology. De demonstrerade världens första elektriskt pumpade lägeslåsta laser med hög topppulseffekt integrerad på ett tunnfilmslitiumniobatoptiskt chip.
Foto
Foto 丨Science aktuellt nummer omslag
I den här studien smälte forskarna på ett skickligt sätt den höga laserförstärkningen hos en trippel-fem-halvledare med de utmärkta elektrooptiska egenskaperna hos tunnfilmslitiumniobat för att skapa en on-chip-modlåst laser genom hybridintegration, vilket realiserade en högeffekt ultrakort puls laserutgång.
Lasern producerade ultrakorta optiska pulser med en repetitionsfrekvens på 10 GHz och en bredd på 4,8 pikosekunder vid cirka 1065 nm, med en pulsenergi på mer än 5 picojoule och en toppeffekt på mer än 0,5 watt. "Hittills är vår laserutgångspulsenergi och toppeffekt de högsta för modlåsta lasrar under nanofotonikplattformen." sa Qiusi Guo.
Bild.
Foto丨Qiu-Shi Guo
Med sin höga uteffekt och exakta frekvensstyrningsförmåga förväntas den lägeslåsta lasern bygga ett ultrasnabbt olinjärt optiskt system med full on-chip-integration, vilket kommer att leda till realiseringen av helt frekvenslåsta optiska frekvenskammar, superkontinuum spektral ljuskällor och atomur. Detta kommer att avsevärt öka utvecklingen av optisk kommunikation, medicinsk bildbehandling, precisionsmätning, datoranvändning och andra områden. "På längre sikt kan den on-chip-modlåsta lasern ha oersättliga tillämpningar inom områdena koherent kommunikation, precisionstid och precisionsmätning." sa Guo Qiushi.
