科學家制造出新型鈮酸鋰-氮化硅激光器

EPFL和IBM的科學家們通過結合鈮酸鋰和氮化硅創(chuàng)造了一種突破性的混合集成可調諧激光器，它具有低頻率噪音和快速的波長調諧。由于其獨特的性能組合，這種新的激光器在LiDAR、通信和量子計算方面具有廣闊的應用前景。

鈮酸鋰是一種經常被用于光學調制器的材料，用于調節(jié)通過設備傳輸的光的頻率或強度。因其管理大量光功率的能力和高"波克爾斯系數"而受到高度重視。這使得該材料在被施加電場時能夠改變其光學特性。

該研究中開發(fā)的芯片

研究人員通過將鈮酸鋰與氮化硅相結合實現了他們的突破，這使他們能夠生產一種新型的混合集成可調諧激光器。為此，該團隊在EPFL制造了基于氮化硅的光的集成電路（"光子集成電路"），然后在IBM將其與鈮酸鋰晶圓粘合在一起。

這種方法產生了一種具有低頻率噪聲（衡量激光器頻率穩(wěn)定程度的標準）的激光器，同時具有快速的波長調諧功能--這對于用于光探測和測距（LiDAR）應用的激光器來說都是很好的品質。然后，他們進行了一個光學測距實驗，用該激光器高精度地測量距離。

除了集成激光器，該混合平臺還有可能實現用于電信的集成收發(fā)器以及用于量子計算的微波-光學傳感器。

領導該項目的EPFL方面的Tobias J. Kippenberg教授說："這項成果的顯著之處在于，該激光器同時提供了低相位噪聲和每秒百萬赫茲的快速調諧，這是以前從未用這種芯片級集成激光器實現的。"

這項研究得到了地平線2020框架計劃、瑞士國家科學基金會和空軍科學研究辦公室的資助。

芯片樣品是在EPFL的微納技術中心（CMi）和IBM研究院的Binnig和Rohrer納米技術中心（BRNC）制作的。

審核編輯 ：李倩