"Tato studie demonstruje nový a jedinečný design a pracovní princip pro ultrarychlé lasery s uzamčeným režimem. Realizace elektricky čerpaných ultrarychlých laserů na tenkovrstvých lithiových niobátových čipech významně rozšíří potenciál tohoto oboru a má velmi důležité důsledky pro fotoniku a další pole."
Studie, kterou recenzenti vysoce ocenili, pochází od týmů City University of New York a California Institute of Technology. Předvedli první elektricky čerpaný laser na světě s uzamčeným režimem s vysokým špičkovým pulzním výkonem integrovaným na tenkovrstvém lithium niobátovém optickém čipu.
Fotografie
Foto 丨 Obálka aktuálního vydání Science
V této studii vědci chytře spojili vysoký laserový zisk trojitého pěti polovodičů s vynikajícími elektrooptickými vlastnostmi tenkovrstvého niobátu lithia, aby vytvořili laser s uzamčeným režimem na čipu prostřednictvím hybridní integrace, realizující vysoce výkonný ultrakrátký pulzní laserový výstup.
Pozoruhodné je, že laser produkoval ultrakrátké optické pulzy s opakovací frekvencí 10 GHz a šířkou 4,8 pikosekundy na vlnové délce přibližně 1065 nm, s energií pulzu více než 5 pikojoulů a špičkovým výkonem více než 0,5 wattu. "Doposud jsou naše laserové výstupní pulsní energie a špičkový výkon nejvyšší pro lasery s uzamčeným režimem v rámci nanofotonické platformy." řekl Qiusi Guo.
Obraz.
Fotografie丨 Qiu-Shi Guo
Očekává se, že díky vysokému výstupnímu špičkovému výkonu a přesnému řízení frekvence vytvoří laser s uzamčeným režimem ultrarychlý nelineární optický systém s plnou integrací na čipu, což povede k realizaci plně frekvenčně uzamčených optických frekvenčních hřebenů, superkontinua spektrální světelné zdroje a atomové hodiny. To výrazně podpoří rozvoj optických komunikací, lékařského zobrazování, přesného měření, výpočetní techniky a dalších oborů. "Z dlouhodobého hlediska může mít laser s uzamčeným režimem na čipu nenahraditelné aplikace v oblasti koherentní komunikace, přesného časování a přesného měření." řekl Guo Qiushi.
