Solitones brillantes impulsados en un chip láser de infrarrojo medio

Área de la Ciencia:

• Fotónica integrada
• La óptica cuántica
• Tecnología láser de semiconductores

Sus antecedentes:

• Las fuentes compactas de pulso ultrarrápido de infrarrojo medio (3-12 μm) son actualmente limitadas.
• Las fuentes existentes son voluminosas, ineficientes y se basan en métodos de conversión complejos.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un nuevo, compacto y eficiente chip láser semiconductor para la generación de pulsos de infrarrojo medio.
• Establecer una solución llave en mano para generar solitones brillantes en el rango de longitud de onda del infrarrojo medio.

Principales métodos:

• Desarrollo de un chip láser semiconductor impulsado puramente por corriente continua con componentes integrados.
• Utilizando una bistabilidad rápida en resonadores láser no lineales activos para la generación de solitones.
• Integración monolítica del láser de accionamiento, el resonador de anillo activo, el acoplador y el filtro de la bomba.

Principales resultados:

• Generación de solitones de 1 picosegundo (ps) a una longitud de onda central de 8,3 μm.
• Funcionamiento a velocidades de repetición de GHz con una salida robusta y estable durante horas.
• Demostración de un esquema que unifica la física del peine de frecuencia de los microrresonadores activos y pasivos.

Conclusiones:

• El chip láser desarrollado proporciona una solución compacta, eficiente y llave en mano para la generación de solitones de infrarrojo medio.
• Esta tecnología permite la fotónica integrada no lineal accesible en el infrarrojo medio.
• El dispositivo puede fabricarse utilizando protocolos de fabricación industriales estándar.