Een paar dagen geleden hebben wetenschappers van de Universiteit van Yale een nieuw type siliciumlaser gemaakt die geluidsgolven gebruikt om licht te versterken.
Peter Rakich, universitair hoofddocent toegepaste natuurkunde aan de Yale University, leidde het onderzoek. "In de afgelopen jaren hebben we een explosieve groei gezien in de siliciumfotonica. We beginnen deze technologieën in consumentenproducten te zien en onze datacenters sneller te laten draaien We ontdekken ook nieuwe fotonische apparaten en technologieën die naar verwachting een revolutie zullen ondergaan in gebieden zoals biosensing en on-chip quantuminformatie. "
Technische kern
Licht wordt versterkt in de baanvormige laserontwerpomheining om licht in een cirkelvormige beweging vast te leggen. Baanontwerp is een belangrijk onderdeel van innovatie. Op deze manier kunnen we het licht maximaal benutten en maximale feedback geven voor de laserwerking. Om geluidsgolven te gebruiken om licht te versterken, hebben siliciumlasers een speciale structuur. In wezen is de speciale structuur een golfgeleider op nanoschaal die is ontworpen om licht- en geluidsgolven strikt te beperken en de interactie tussen licht en geluidsgolven te maximaliseren. Deze golfgeleider is uniek omdat er twee verschillende optische transmissiekanalen zijn. Hierdoor kunnen we de fotoakoestische koppeling beïnvloeden met een redelijk betrouwbaar en flexibel laserontwerp.
Er zijn twee belangrijke uitdagingen bij het ontwikkelen van nieuwe lasers: ten eerste, het ontwerpen en fabriceren van apparaten waarin amplificatie verliezen overschrijdt, en ten tweede wijzend op de contra-intuïtieve dynamiek van het systeem. Hoewel het systeem een optische laser is, produceert het ook zeer consistente supersone golven.
Progressieve betekenis
Onderzoekers zeggen dat als deze structuur niet wordt gebruikt, optische versterking met behulp van geluidsgolven niet mogelijk is in silicium. "De foto-akoestische interacties die we hebben gebruikt, hebben niet eerder in deze optische circuits bestaan, en we hebben ze omgevormd tot het krachtigste versterkingsmechanisme in silicium. Nu kunnen we het gebruiken voor verschillende nieuwe soorten lasertechnologie. Geen van deze technologieën bestond 10 jaar geleden. "
