"Ova studija demonstrira novi i jedinstveni dizajn i princip rada za ultrabrze lasere s zaključanim načinom rada. Realizacija ultrabrzih lasera s električnim pumpanjem na tankoslojnim čipovima od litij niobata značajno će proširiti potencijal ovog polja i ima vrlo važne implikacije za fotoniku i druge polja."
Studija, koju su recenzenti visoko hvalili, dolazi od timova City University of New York i California Institute of Technology. Oni su demonstrirali prvi laser na svijetu s električnom pumpom i zaključanim načinom rada s visokom vršnom snagom pulsa integriranom na optički čip od tankog filma litij niobata.
Fotografija
Fotografija 丨 Naslovnica trenutnog izdanja Science
U ovoj su studiji istraživači pametno spojili visoko lasersko pojačanje trostruko-petog poluvodiča s izvrsnim elektrooptičkim svojstvima tankog filma litijeva niobata kako bi hibridnom integracijom stvorili laser s zaključanim modom na čipu, ostvarujući veliku snagu laserski izlaz ultrakratkog pulsa.
Naime, laser je proizvodio ultrakratke optičke impulse s frekvencijom ponavljanja od 10 GHz i širinom od 4,8 pikosekundi na oko 1065 nm, s energijom pulsa većom od 5 picojoulea i vršnom snagom većom od 0,5 vata. "Do sada, naša laserska izlazna energija pulsa i vršna snaga su najveće za lasere s zaključanim načinom rada u okviru platforme nanofotonike." rekao je Qiusi Guo.
Slika.
Fotografija丨Qiu-Shi Guo
Sa svojom visokom izlaznom vršnom snagom i mogućnošću precizne kontrole frekvencije, očekuje se da će laser sa zaključanim modom izgraditi ultrabrzi nelinearni optički sustav s potpunom integracijom na čipu, što će dovesti do realizacije optičkih frekvencijskih češljeva potpuno zaključanih frekvencija, superkontinualnog spektralnog izvora svjetlosti i atomskih satova. To će uvelike potaknuti razvoj optičkih komunikacija, medicinskih slika, preciznih mjerenja, računalstva i drugih područja. "Dugoročno gledano, laser s zaključanim modom na čipu mogao bi imati nezamjenjivu primjenu u poljima koherentne komunikacije, preciznog mjerenja vremena i preciznog mjerenja." rekao je Guo Qiushi.
