近年来,中红外激光器在光谱探测和实时监测等领域扮演着重要角色。其在超灵敏分子遥感和环境监测方面的应用前景广阔。
现有中红外激光器基于硅、锗等材料,但其需要复杂的波导调控和高品质微型谐振腔,限制了其高效输出。因此,寻求简单高效的中红外激光产生方案成为技术难题。
四川大学电子信息学院梁厚昆团队与深圳技术大学杨焕团队合作,基于“材料二阶非线性响应远大于三阶非线性响应”的理念,通过晶圆键合和光学抛磨等技术,成功实现双折射晶体的片上集成。
他们开发了一种全新的基于非线性频率转换的中红外波导平台,实现了低阈值、高效率可宽带调谐的长波长中红外激光。这项创新提升了量子转换效率达74%,降低了激光产生的阈值。
这项工作不仅为高效率中红外激光产生开辟了新的研究方向,还为其他双折射晶体的小型化提供了有利的指导。文章已在《Nature Communications》发表,引领了中红外激光器领域的新进展。