研究人員創造出一個整合到奈米光子平台中的緊湊型鎖模雷射器，能夠產生高功率、超快的光脈衝。這項微型化MLL 技術的突破將大大拓展光子學的應用領域。為了改進通常需要笨重的桌上型設備的技術，Quishi Guo 及其同事將模式鎖定雷射（MLL）縮小到光學晶片大小，並整合了奈米光子平台。研究結果表明，開發超快奈米光子系統具有廣泛的應用前景。

模式鎖定雷射（MLL）能以極快的速度產生相干超短光脈衝–皮秒和飛秒量級。這些設備支援光子學領域的眾多技術，包括極端非線性光學、雙光子顯微鏡和光學計算。

然而，大多數MLL 價格昂貴、耗電量大，需要龐大的分立光學元件和設備。因此，超快光子系統的使用通常僅限於桌上型實驗室實驗。此外，用於驅動奈米光子平台的所謂”整合”MLL 還存在嚴重的局限性，如峰值功率低和缺乏可控性。

透過將半導體光放大器晶片與新型鈮酸鋰薄膜奈米光子電路進行混合集成，Guo 等人創造出了與光學晶片大小相當的集成MLL。

據作者稱，此MLL 能在1065 奈米左右產生~4.8 皮秒的超短光脈衝，峰值功率為~0.5 瓦特，是奈米光子平台中輸出脈衝能量和峰值功率最高的整合MLL。

此外，研究人員還表明，整合MLL 的重複率可在~200 兆赫茲範圍內進行調整，雷射的相干特性也可精確控制，這為實現完全穩定的片上奈米光子頻率梳源提供了一條途徑。

參考文獻：《奈米光子鈮酸鋰中的超快鎖模雷射》，作者：Qiushi Guo、Benjamin K. Gutierrez、Ryoto Sekine、Robert M. Gray、James A. Williams、Luis Ledezma、Luis Costa、Arkadev Roy、 Selina Zhou、Mingchen Liu 與Alireza Marandi，2023 年11 月9 日，《科學》。

DOI: 10.1126/science.adj5438

編譯來源：ScitechDaily