研究人员创造出一种新型激光,可以革命光学测距技术,这使得激光成为更广泛的应用。这种激光由EPFL和IBM的研究人员制造,它是由铌酸锂建造的,这种材料经常用于光调制器以调节通过设备传输的光的频率或强度。铌酸锂非常受到重视,因为它能够管理大量的光功率和其高的“波克尔斯系数”。这使得材料在施加电场时能够改变其光学特性。

研究人员通过将铌酸锂与硅氮化物结合,成功制造了新型的混合集成可调谐激光。为此,团队在EPFL基于硅氮化物制造了光子集成电路,然后在IBM与铌酸锂晶片键合。进行了光学测距实验,使用激光高精度测量距离。

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除了集成激光器,混合平台还具有实现用于通信的集成收发器以及用于量子计算的微波光学换能器的潜力。

EPFL项目的负责人Tobias J. Kippenberg教授表示:“关于结果的值得注意的地方是,激光器同时提供低相位噪声和快速的petahertz-per-second调整,这是以这种芯片级集成激光器从未实现的东西。”

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这项研究得到了Horizon 2020框架计划、瑞士国家科学基金会和空军科学研究局的资助。拆样品是在IBM Research的Binnig和Rohrer纳米技术中心(BRNC)以及EPFL微纳技术中心(CMi)制造的。

由于该混合平台的特性,研究人员认为铌酸锂和硅氮化物之间的结合可以是创造新型激光的一个有前途的领域。此外,由于这种激光器具有很强的可调节性和稳定性,且具有很强的功率储存能力,因此将来可能会用于无线电频谱决策,成为无线电序列信号发生器,或用于次毫米波平面全向数孔天线。

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铌酸锂的潜力还可以应用于太空应用,例如太阳能系统,因为它在高温和辐照下非常稳定。此外,铌酸锂还可以用于制造用于军事和工业应用的雷射器材,例如雷射炮和精密切割工具。

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作者 宋·刘

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