Kürzlich hat ein Forschungsteam des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) eine innovative Studie veröffentlicht, in der sie den weltweit ersten Chip-basierten Mid-Infrared Brillouin-Laser erfolgreich entwickelt haben. Dieser Laser stützt sich auf einen ultrahoch-Q-mikrooptischen Resonator, der nicht nur die Kontrollgenauigkeit von Photonen mit mittlerem Infrarot auf ein beispielloses Niveau verbessert, sondern auch die Ausgangsleistung des Lasers erheblich reduziert.
Das mittlere Infrarotband (3–5 μm) ist seit langem als "molekulares Fingerabdruckerkennungsband" bekannt und ist ein Schlüsselbereich für molekulare Schwingungs- und Rotationsspektren. Es spielt eine unersetzliche Rolle bei der molekularen Erfassung, Bioimaging, Umgebungsüberwachung und sogar Quantum -Computing. Aufgrund der Materialabsorption, der Genauigkeit der Mikrostrukturherstellung und der Probleme mit hohem Verlust ist die Entwicklung von photonischen Geräten auf Chip-Ebene in diesem Band jedoch immer dahinter zurückgeblieben, insbesondere der Mangel an ultrahochem Q-Wertresonator, eine Kernkomponente, die zum größten Engpass für die Integrationstechnologie der Mid-Infrared-Integration geworden ist.
Diese Studie bricht diese Einschränkung aus. Das Forschungsteam übernahm innovativ nicht-traditionelle Verarbeitungsmethoden, um eine hochpräzise optische Wellenleiterstrukturkonstruktion zu erreichen, ohne die Integrität des Materials zu zerstören. Diese Methode unterscheidet sich vom traditionellen Radier- und Striping -Prozess. Stattdessen verwendet es die spontane Morphologie der Filmbildung während des Materialablagerungsprozesses, um die leichte Geometrie der internen Mehrschichtstruktur zu konstruieren. Mit dieser Methode stellte das Team erfolgreich einen Mittelinfrarot-Resonanzhöhle mit einem Qualitätsfaktor von bis zu 38 Millionen her, was mehr als 3 0 -Fachen höher ist als frühere ähnliche Ergebnisse. Gleichzeitig wurde der Propagationsverlust auf nur 0,52 dB/m reduziert, was nahe an der Leistungsgrenze der weltbesten optischen Faser mit mittlerem Infrarot liegt.
