瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员开发了有史以来第一个芯片集成的外加波导激光器。该激光器的性能接近基于光纤激光器的两个实用特性：“精确可调波长”和“芯片级光子”。这一突破发表在新一期的《自然光子学》杂志上。
研究人员利用最先进的制造技术开发了芯片级激光器。首先，他们在超低损耗氮化硅光子集成电路上建立了一个光腔（一组提供光反馈的镜子）；然后在电路中植入高浓度的聚合物，选择性地产生激光所需的有源增益介质；最后，通过激发聚合物，使其发光并产生激光束。
为了提高激光器的性能，实现精确的波长控制，研究人员进行了创新的腔内设计，使其具有基于微环的游标过滤器（可选择特定频率光的过滤器）。过滤器允许激光波长在广泛的范围内动态调整，这不仅使激光器得到广泛的应用，而且确保其在整个光谱中保持纯度和稳定的输出。
研究人员表示，芯片级激光器的性能优于许多传统系统。它保持了与当前半导体制造工艺的兼容性，这对传感器、陀螺仪、激光雷达和光频测量设备的应用非常重要。
除上述应用领域外，该波导激光小型化并集成到芯片级设备中的结果也适用于电信、医疗诊断和消费电子产品中的便携式和高度集成系统。
激光已成为现代社会不可缺少的工具。无痛手术、精密制造、数据传输...人类对激光器件的需求不断增加，激光器件的升级从未停止。近年来，用掺杂稀土元素的光纤制造激光已成为主流。光纤激光器可以说是新一代全能的“神器”。然而，对光纤激光器的挑战并不小。瑞士科学家的突破是微型化并集成到芯片中，使小型设备也能产生激光。在未来，我们将看到激光雷达、激光通信和激光陀螺仪在更多的应用场景中展示我们的技能。
(责任编辑:毕安吉)