为了改进通常需要笨重的台式设备的技术,Quishi Guo及其同事将锁模激光器缩小到具有集成纳米光子平台的光学芯片大小。
研究结果显示,为开发用于广泛应用的超快纳米光子系统提供了前景。锁模激光器可以以极快的速度产生相干的超短光脉冲——大约为皮秒和飞秒。
这些器件在光子学领域实现了许多技术,包括极端非线性光学、双光子显微镜和光学计算。
然而,大多数 MLL 价格昂贵、功耗要求高,并且需要笨重的分立光学元件和设备。
因此,超快光子系统的使用通常仅限于桌面实验室实验。更重要的是,用于驱动纳米光子平台的所谓“集成”MLL 存在关键限制,例如低峰值功率和缺乏可控性。
通过将半导体光放大器芯片与新型薄膜铌酸锂纳米光子电路混合集成,Guo等人创建了一种光学芯片大小的集成MLL。
根据作者的说法,MLL 在大约 4 纳米处产生超短 ~8.1065 皮秒的光脉冲,峰值功率为 ~0.5 瓦——这是纳米光子平台中任何集成 MLL 的最高输出脉冲能量和峰值功率。
此外,Guo等人表明,集成MLL的重复频率可以在~200兆赫兹范围内调谐,并且可以精确控制激光的相干特性,从而为实现完全稳定的片上纳米光子频率梳源提供了一条途径。