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利用聲波放大光的新型矽雷射

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科技產業資訊室 (iKnow) - 王宣智 發表於 2018年6月22日

圖、利用聲波放大光的新型矽雷射
 
美國耶魯大學的研究人員利用奈米矽結構形成類似賽車比賽車道的光波導,通過圓形運動捕捉光線,並利用聲子振盪引發光學自振頻率變化,最後再運用材料應變時產生的布里淵散射的特性,利用折射率變化讓矽結構發射放大過的雷射,研究成果發表在Science 期刊。
 
近年來,光學技術研究的重點漸漸的從光纖、空間雷射轉換為光子整合電路。光取代將電做資料傳輸的載體,將能夠大幅提升資訊傳送的速度與資料量,因此光傳輸漸漸成為資料中心的主要傳統模式。矽光晶片具有光子電路,且相容於傳統的微電子,因此有機會成為未來資料傳輸的重要平台。光子電路的興起,也引發了新型矽基雷射的需求。矽基材雖然可以通過波導結構,變成矽光晶片,但是如何產生波導中的雷射光源一直困擾著研究學者,因為是矽材料上要利用電流產生雷射是非常困難的。
 
研究團隊繞開了以電產生雷射的這個問題,通過聲子與光子的耦合放大光波,進而激發出雷射。通過設計限制光波和聲波的奈米矽結構,嚴格限制光波和聲波運動,並使兩者的交互作用最大化,放大光子進而激發出雷射。賽波波導的獨特之處在於有兩種不同的光傳播通道,讓研究者能夠通過以穩健且靈活的方式塑造光聲耦合,形成雷射。新的矽雷射研究成果,提供一個基於矽的光子電路整合平台,可用於振盪器、編碼和解碼信息等新潛在應用。(532字;圖1)


參考資料:
New Type of Silicon Laser Uses Sound Waves to Amplify Light. SciTechDaily,2018/6/9  
Photonic-Phononic Waveguides Used to Create Brillouin Laser. Photonics Media,2018/6/8
A silicon Brillouin laser. Science,2018/6/8


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