ナノフォトニックリチウムニオバートの超高速モードロックレーザー
Qiushi Guo1,2,3, Benjamin K Gutierrez4, Ryoto Sekine1
1Department of Electrical Engineering, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA.
Science (New York, N.Y.)
|November 9, 2023
まとめ
この研究は,ナノフォトニックのリチウムニオバートプラットフォームに統合された新しい電気ポンプモードロックレーザー (MLL) を提示します. この突破により 制御可能な高ピークパワーの 超短波が 進歩したナノフォトニック回路に利用できます
科学分野:
- フォトニックと光学工学
- 材料科学
- 半導体物理学
背景:
- モードロックレーザー (MLL) は,超短光パルスを生成するために不可欠です.
- ナノフォトニック回路のための統合MLLは,低ピーク電力や制御能力の低下などの課題に直面しています.
- 現存するMLLはナノフォトニックプラットフォームへの統合に苦労しています.
研究 の 目的:
- ナノフォトニックのリチウムニオバートで電気的にポンプされたアクティブモードロックされたレーザー (MLL) を実証する.
- 超高速なナノフォトニック回路を駆動するための現在のMLLの限界を克服する.
- 制御可能な高ピークパワーの 超短パルス生成を オンチップで実現するためです
主な方法:
- ナノフォトニックリチウムニオバートによるIII-V半導体光学増幅器のハイブリッド統合.
- モードロックレーザーの電気ポンプ.
- パルス特性,繰り返し率,およびキャリアエンベロープオフセット周波数の特徴.
主要な成果:
- ナノフォトニックリチウムニオバートで電気的にポンプされた活性MLLの実証.
- 1065 nmで ~4.8psの光学パルスを生成し, ~10 GHzの繰り返し率を持つ.
- 達成したパルスエネルギー>2.6 pJとピークパワー>0.5 W.
- 繰り返し率とキャリアエンベロープのオフセット周波数に対する広範な制御が実証されています.
結論:
- 開発されたMLLは,統合フォトニクスの以前の制限を克服します.
- 完全に安定したオンチップ周波数コンブへの経路を提供する.
- 超高速なナノフォトニック回路と応用のための新しい可能性を可能にします.
