來自EPFL和IBM 的研究人員創(chuàng)造了一種可以徹底改變光學(xué)測距技術(shù)的新型激光器。該激光器由鈮酸鋰構(gòu)成，鈮酸鋰是一種常用于光學(xué)調(diào)制器的材料，用于調(diào)節(jié)通過設(shè)備傳輸?shù)墓獾念l率或強(qiáng)度。
鈮酸鋰因其管理大量光功率的能力和高“普克爾斯系數(shù)”而受到高度重視。這允許材料在施加電場時(shí)改變其光學(xué)特性。
研究人員通過將鈮酸鋰與氮化硅相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了突破，這使他們能夠生產(chǎn)出一種新型的混合集成可調(diào)諧激光器。為此，該團(tuán)隊(duì)在 EPFL 制造了基于氮化硅的光集成電路(“光子集成電路”)，然后在 IBM 將它們與鈮酸鋰晶圓鍵合。
該方法產(chǎn)生的激光器具有低頻噪聲(衡量激光器頻率穩(wěn)定性的指標(biāo))，同時(shí)具有快速波長調(diào)諧——這兩種特性對于用于光探測和測距 (LiDAR) 應(yīng)用的激光器來說都是很好的品質(zhì)。然后他們進(jìn)行了光學(xué)測距實(shí)驗(yàn)，他們使用激光高精度測量距離。
除了集成激光器之外，該混合平臺還有可能實(shí)現(xiàn)用于電信的集成收發(fā)器以及用于量子計(jì)算的微波光學(xué)換能器。
“結(jié)果的顯著之處在于激光器同時(shí)提供低相位噪聲和每秒拍赫茲的快速調(diào)諧，這是以前從未用這種芯片級集成激光器實(shí)現(xiàn)的，”Tobias J. Kippenberg 教授說，他是領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目的 EPFL 方面。
參考：Viacheslav Snigirev、Annina Riedhauser、Grigory Lihachev、Mikhail Churaev、Johann Riemensberger、Rui Ning Wang、Anat Siddharth、Guanhao Huang、Charles Möhl、Youri Popoff、Ute Drechsler、Daniele Caimi 的“使用鈮酸鋰集成光子學(xué)的超快可調(diào)激光器” Simon Hönl、Junqiu Liu、Paul Seidler 和 Tobias J. Kippenberg，2023 年 3 月 15 日，《自然》。
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