Une équipe d'ingénieurs dirigée par le professeur de génie électrique et de physique appliquée Marko Loncar
Les chercheurs ont combiné le laser avecun modulateur électro-optique 50 GHz en niobate de lithium pour créer un émetteur puissant jusqu'à 60 mW dans les guides d'ondes. Les lasers sont placés dans de petites dépressions gravées à la surface de la plaque modulatrice.
Laser intégré associé à un modulateur électro-optique au niobate de lithium 50 GHz. Source : Second Bay Studios/Harvard SEAS
Réseaux de télécommunication longue distance,les connexions optiques des centres de données et les systèmes photoniques à micro-ondes utilisent des lasers comme base pour la transmission des données. Dans la plupart des cas, comme le notent les chercheurs, les lasers sont des dispositifs externes aux modulateurs. Un tel système distribué est plus cher et moins stable qu'un système intégré. De plus, il est plus difficile à mettre à l'échelle.
Photonique en couches minces intégrée surLe niobate de lithium est une direction prometteuse pour la mise en œuvre de systèmes optiques hautes performances à l'échelle de la puce, notent les scientifiques. Il est déjà activement utilisé dans le travail de nombreux modulateurs, peignes de fréquence et convertisseurs de fréquence. Cependant, jusqu'à présent, il n'a pas été possible de créer un laser sur une puce.
« Dans cette étude, nous avons appliqué toutes les techniques ettechniques de nanofabrication utilisées dans les développements précédents de la photonique intégrée au niobate de lithium pour surmonter ces défis et intégrer un laser haute puissance dans une plate-forme à couche mince de niobate de lithium », explique le professeur Lonchar.
Intégration de dispositifs à couches minces et haute puissancelasers, selon les ingénieurs, ouvre la possibilité de créer des émetteurs et des réseaux optiques puissants, peu coûteux et performants. La technologie permet le développement de systèmes de télécommunications puissants, de spectromètres entièrement intégrés et de convertisseurs de fréquence efficaces pour les réseaux quantiques.
« Intégration de Lasers Hautes Performancesréduira considérablement le coût, la complexité et la consommation d'énergie des futurs systèmes de communication », a déclaré Amirhassan Shams-Ansari, co-auteur de l'étude. "C'est une brique qui peut être intégrée dans de plus grands systèmes optiques multidirectionnels tels que des capteurs, des lidars et des réseaux de télécommunications."
Les scientifiques continueront à travailler pour augmenter la puissance du laser et les possibilités de son application dans d'autres domaines.
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