科学家开发出新的铌酸锂激光技术

研究中开发的一个芯片。资料来源：Grigorii Likhachev (EPFL)

EPFL和IBM的科学家们开发了一种新型的激光器，可能对光学测距技术产生重大影响。这种激光器是基于一种叫做铌酸锂的材料，经常用于光学调制器领域，它可以控制通过设备传输的光的频率或强度。

铌酸锂特别有用，因为它可以处理大量的光功率，并且具有很高的 "波克尔斯系数"，这意味着当电场施加在它身上时，它可以改变其光学特性。

研究人员通过将铌酸锂与氮化硅相结合实现了他们的突破，这使他们能够生产出一种新型的混合集成可调谐激光器。为此，研究小组在EPFL制造了基于氮化硅的光的集成电路（"光子集成电路"），然后在IBM将其与铌酸锂晶片粘合在一起。

这种方法产生了一种具有低频率噪声（衡量激光器频率稳定程度的标准）并同时具有快速波长调谐的激光器--这对于用于光探测和测距（LiDAR）应用的激光器来说都是很好的品质。然后，他们进行了一个光学测距实验，用激光器来测量高精度的距离。

除了集成激光器，该混合平台还有可能实现用于电信的集成收发器以及用于量子计算的微波-光学传感器。

"领导该项目的EPFL方面的Tobias J. Kippenberg教授说："这项成果的非凡之处在于，该激光器同时提供了低相位噪声和每秒百万赫兹的快速调谐，这是以前从未用这种芯片级集成激光器实现的。

这项工作发表在《Nature》杂志上。

更多信息
Tobias Kippenberg, Ultrafast tunable lasers using lithium niobate integrated photonics, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05724-2. www.nature.com/articles/s41586-023-05724-2

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