Исследователи объявили о разработке интегрированного на чипе высокомощного лазера из ниобата лития
Исследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) при сотрудничестве с отраслевыми партнерами Freedom Photonics и HyperLight Corporation разработали первый полностью интегрированный на чипе мощный лазер из ниобата лития. По их мнению, это прокладывает путь для создания мощных телекоммуникационных систем, оптического дистанционного зондирования, полностью интегрированных спектрометров, эффективного преобразования частоты для квантовых сетей и прочих приложений.
Один из авторов исследования, Марко Лончар, отметил, что интегрированная фотоника на ниобате лития является многообещающей платформой для разработки высокопроизводительных оптических систем в масштабе чипа. Однако создание ими лазера на чипе из ниобата лития оказалось одной из наиболее сложных задач проектирования. Он говорит, что в этом исследовании они использовали все приемы и методы нанопроизводства, которые были накоплены ими в ходе предыдущих разработок в сфере интегрированной фотоники на ниобате лития. В результате, они преодолели все проблемы и смогли интегрировать мощный лазер в тонкопленочную платформу ниобата лития.
Лонкар и его команда учёных использовали для своего интегрированного чипа компактные, но мощные лазеры с распределенной обратной связью. Они размещали лазеры на чипе в небольших канавках или колодцах, который были выгравированы в ниобате лития. Они обеспечивают до 60 мВт оптической мощности в волноводах, изготовленных на той же платформе. Исследовательская группа объединила лазер с электрооптическим модулятором на 50 гигагерц из ниобата лития, чтобы создать мощный передатчик.
Как говорит один из авторов исследования, Амирхассан Шамс-Ансари, интеграция высокопроизводительных лазеров plug-and-play значительно снизит стоимость, сложность и энергопотребление будущих систем в сфере телекоммуникаций. По его словам, это строительный блок, который можно интегрировать в различные более крупные оптические системы, используемые во многих приложениях (датчики, лидары, телекоммуникационные системы).
Исследование стало ключевым шагом к созданию крупномасштабных, высокопроизводительных и недорогих массивов передатчиков и оптических сетей. В дальнейшем учёные планируют увеличить мощность и масштабируемость лазера для использования его в большем количестве приложений. Управление развития технологий Гарварда защитило интеллектуальную собственность, связанную с инновациями лаборатории Loncar Lab в системах ниобата лития. Лонкар является соучредителем стартапа HyperLight Corporation, который был создан для коммерциализации интегрированных фотонных чипов на основе определенных инноваций, разработанных в его лабораториях.
Соавторами исследования являются Дилан Рено, Ребекка Ченг, Линьбо Шао, Ди Чжу и Мэнцзе Ю из SEAS, Ханна Р. Грант, Лейф Йоханссон из Freedom Photonics, Линъян Хе и Миан Чжан из HyperLight Corporation. Работа была поддержана Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны и Управлением научных исследований ВВС в рамках грантов. Результаты проведённой работы исследовательская группа описала в этой статье.
(голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
