Onlangs publiceerde een onderzoeksteam van het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) een innovatief onderzoek en kondigde aan dat ze met succes 's werelds eerste chip-gebaseerde midden-infrarood Brillouin-laser hebben ontwikkeld. Deze laser vertrouwt op een ultra-high-Q micro-optische resonator, die niet alleen de controle-nauwkeurigheid van midden-infrarood fotonen verbetert tot een ongekend niveau, maar ook de startvermogensdrempel van de laser aanzienlijk vermindert.
De midden-infraroodband (3-5 μm) staat al lang bekend als de "moleculaire vingerafdrukherkenningsband" en is een belangrijk gebied van moleculaire trillingen en rotatiespectra. Het speelt een onvervangbare rol in moleculaire detectie, bio -imaging, omgevingsmonitoring en zelfs kwantum computing. Vanwege materiaalabsorptie, de nauwkeurigheid van de microstructuur en problemen met veel verlies, is de ontwikkeling van fotonische apparaten op chipniveau in deze band echter altijd achtergebleven, vooral het ontbreken van ultrahoge Q-waarde-resonator, een kerncomponent, die de grootste bottleneck is die een midden-infrarood-integratie-integratietechnologie is geworden.
Deze studie breekt deze beperking. Het onderzoeksteam heeft innovatief niet-traditionele verwerkingsmethoden aangenomen om de constructie van optische golfgeleiderstructuur met een zeer precisie te bereiken zonder de integriteit van het materiaal te vernietigen. Deze methode verschilt van het traditionele etsen- en stripproces. In plaats daarvan maakt het gebruik van de spontane filmvormingsmorfologie tijdens het materiaalafzettingsproces om de lichtgeleidingsgeometrie van de interne multi-layer structuur te construeren. Met deze methode produceerde het team met succes een midden-infrarood resonerende holte met een kwaliteitsfactor van maximaal 38 miljoen, die meer dan 3 0 maal hoger is dan eerdere vergelijkbare resultaten. Tegelijkertijd werd het voortplantingsverlies verlaagd tot slechts 0,52 dB/m, wat dicht bij de prestatielimiet ligt van 's werelds beste mid-infrarood optische vezel.
