Недавно Йельский университет Соединенных Штатов разработал новый кремниевый лазер с использованием звуковых волн.
Профессор прикладной физики Йельского университета сказал: «В последние несколько лет мы наблюдаем взрывной рост кремниевой фотоники. Мы начинаем видеть, как эти технологии внедряются в потребительские товары, ускоряя работу наших центров обработки данных. Мы также открываем новые фотоны. Устройства и ожидается, что технологии произойдут революцию в таких областях, как биоанализ и квантовая информация на кристалле ".
«Этот быстрый рост вынудил людей разрабатывать новые кремниевые лазеры для питания новых цепей из-за исторических трудностей, вызванных косвенной запрещенной зоной кремния. Присущие свойства кремния очень полезны для многих оптических технологий в масштабе чипа, но исследователи говорят. Трудно позволить кремнию излучать лазерный свет путем электрического впрыска. Эта проблема преследует ученых более десяти лет. Чтобы избежать этой проблемы, нам нужно найти другие способы усиления света на чипе - мы используем комбинацию световые и звуковые волны. "
Свет усиливается в ограждении лазера в форме взлетно-посадочной полосы для кругового движения. Дизайн взлетно-посадочной полосы является ключевой частью инноваций. Таким образом, мы можем максимально использовать свет и обеспечить максимальную обратную связь для генерации. Чтобы использовать звуковые волны для усиления света, кремниевые лазеры имеют особую структуру. По сути, специальная структура представляет собой наноразмерный волновод, предназначенный для строгого ограничения световых и звуковых волн и максимизации взаимодействия между световыми и звуковыми волнами. Этот волновод уникален тем, что существует два разных оптических канала передачи. Это позволяет нам влиять на фотоакустическую связь с помощью достаточно надежной и гибкой лазерной конструкции.
Существует две основные проблемы при разработке новых лазеров: во-первых, проектирование и изготовление устройств, в которых усиление превышает потери, и, во-вторых, указание на противоречивую динамику системы. Хотя система представляет собой оптический лазер, она также создает очень устойчивые сверхзвуковые волны.
Результаты исследований были опубликованы в журнале Science.
