在芯片上进行5秒脉冲放大
Mahmoud A Gaafar1, Markus Ludwig1, Kai Wang2
1Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, Notkestr. 85, 22607, Hamburg, Germany.
Nature communications
|September 16, 2024
概括
研究人员在芯片上实现了秒激光脉冲的50倍以上的放大,达到800瓦的峰值功率. 这一突破为各种应用提供了紧的,高功率的秒源.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 超快速科学 超快速科学
- 集成光学 集成光学 集成光学
背景情况:
- 五秒激光脉冲对于合成光和研究超快现象至关重要.
- 在诊断和传感等应用中,需要芯片集成的秒源.
- 目前的芯片内源缺乏足够的峰值功率,阻碍了实际应用.
研究的目的:
- 为了克服在芯片上放大秒脉冲的挑战.
- 开发一种CMOS兼容的光子芯片,能够产生高功率的五秒钟脉冲.
- 为了实现芯片集成的秒技术,其功率水平与桌面系统相提并论.
主要方法:
- 利用全正常分散,大模式区域波导和稀土兴奋剂来缓解非线性效应.
- 实现了一个CMOS兼容的光子芯片,用于放大1GHz的重复率的声femtosecond脉冲.
- 实现了>50倍的秒脉冲放大.
主要成果:
- 产生增强的秒脉冲,峰值功率为800W,脉冲持续时间为116 fs.
- 显示的峰值功率比以前的芯片上源高出2-3个数量级.
- 通过波导设计和分散管理,成功地减轻了有害的非线性影响.
结论:
- 这项工作为实现芯片集成的高峰功率的秒技术提供了一条道路.
- 开发的技术可以为诊断,成像,传感和导航中的关键应用提供动力.
- 结果为芯片上的紧,强大的femtosecond源铺平了道路.


