来自EPFL和IBM 的研究人员创造了一种可以彻底改变光学测距技术的新型激光器。该激光器由铌酸锂构成,铌酸锂是一种常用于光学调制器的材料,用于调节通过设备传输的光的频率或强度。
铌酸锂因其管理大量光功率的能力和高“普克尔斯系数”而受到高度重视。这允许材料在施加电场时改变其光学特性。
研究人员通过将铌酸锂与氮化硅相结合实现了突破,这使他们能够生产出一种新型的混合集成可调谐激光器。为此,该团队在 EPFL 制造了基于氮化硅的光集成电路(“光子集成电路”),然后在 IBM 将它们与铌酸锂晶圆键合。
该方法产生的激光器具有低频噪声(衡量激光器频率稳定性的指标),同时具有快速波长调谐——这两种特性对于用于光探测和测距 (LiDAR) 应用的激光器来说都是很好的品质。然后他们进行了光学测距实验,他们使用激光高精度测量距离。
除了集成激光器之外,该混合平台还有可能实现用于电信的集成收发器以及用于量子计算的微波光学换能器。
“结果的显着之处在于激光器同时提供低相位噪声和每秒拍赫兹的快速调谐,这是以前从未用这种芯片级集成激光器实现的,”Tobias J. Kippenberg 教授说,他是领导该项目的 EPFL 方面。
参考:Viacheslav Snigirev、Annina Riedhauser、Grigory Lihachev、Mikhail Churaev、Johann Riemensberger、Rui Ning Wang、Anat Siddharth、Guanhao Huang、Charles Möhl、Youri Popoff、Ute Drechsler、Daniele Caimi 的“使用铌酸锂集成光子学的超快可调激光器” Simon Hönl、Junqiu Liu、Paul Seidler 和 Tobias J. Kippenberg,2023 年 3 月 15 日,《自然》。
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