該設(shè)備和潛在應(yīng)用

研究人員利用 LMA 放大器在硅光子技術(shù)上制造出了近 2 瓦的大功率可調(diào)諧激光器。這一進(jìn)展將徹底改變集成光子學(xué)，并有可能應(yīng)用于太空探索，在提高能力的同時(shí)降低衛(wèi)星成本。

當(dāng)今世界，各種系統(tǒng)的尺寸不斷縮小，集成了越來越多的小型元件，用于高速數(shù)據(jù)中心和利用緊湊型衛(wèi)星進(jìn)行太空探索等應(yīng)用。

然而，在集成光子學(xué)進(jìn)步的推動(dòng)下，這種小型化和高密度集成的趨勢大大削弱了這些系統(tǒng)產(chǎn)生高信號(hào)功率的能力。傳統(tǒng)上，大功率輸出與光纖和固態(tài)平臺(tái)等大型系統(tǒng)有關(guān)，因?yàn)檫@些系統(tǒng)的物理尺寸大，可以存儲(chǔ)更多能量。

相比之下，微米級(jí)到毫米級(jí)系統(tǒng)(包括基于集成光子學(xué)的系統(tǒng))的光能量存儲(chǔ)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于較大的臺(tái)式系統(tǒng)。因此，它們的發(fā)電能力仍然受到固有的限制。

硅光子學(xué)大功率信號(hào)發(fā)生的需求

為了大規(guī)模部署高功能、可量產(chǎn)的硅光子系統(tǒng)并取代笨重的臺(tái)式系統(tǒng)，基于硅光子技術(shù)的激光器和放大器必須能產(chǎn)生與臺(tái)式系統(tǒng)相當(dāng)?shù)母吖β市盘?hào)。

最近，由 Neetesh Singh 博士和 Franz K?rtner 教授領(lǐng)導(dǎo)的德國研究人員展示了一種輸出功率接近 2 瓦特的超高功率可調(diào)諧激光器，這要?dú)w功于最近構(gòu)想的硅光子大模區(qū)(LMA)集成波導(dǎo)放大器。

研究人員認(rèn)為，這種設(shè)備將對(duì)光子學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生顛覆性的影響，并有可能在各個(gè)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用集成光子學(xué)設(shè)備。

一個(gè)潛在的應(yīng)用可能是，將這種在長波長窗口工作的大功率可調(diào)諧激光器部署在小型衛(wèi)星上，(利用激光雷達(dá)等技術(shù))探測和繪制外太空生命所必需的分子，如二氧化碳、水和氨。與傳統(tǒng)的光纖或固態(tài)系統(tǒng)相比，基于 LMA 硅光子技術(shù)的高功率可調(diào)諧激光器將使系統(tǒng)的尺寸、重量和成本減少幾個(gè)數(shù)量級(jí)，從而能夠執(zhí)行多種具有成本效益的太空任務(wù)，并大大增強(qiáng)以前不可能實(shí)現(xiàn)的功能。

審核編輯 黃宇