Ett team av ingenjörer under ledning av professor i elektroteknik och tillämpad fysik Marko Loncar
Forskarna kombinerade lasern meden 50 GHz elektrooptisk modulator gjord av litiumniobat för att skapa en kraftfull sändare upp till 60 mW i vågledare. Lasrarna är placerade i små fördjupningar ingraverade på modulatorplattans yta.
Inbyggd laser kombinerad med en 50 GHz litiumniobat elektrooptisk modulator. Källa: Second Bay Studios/Harvard SEAS
Långdistanstelekommunikationsnät,optiska anslutningar för datacenter och fotoniska mikrovågssystem använder lasrar som bas för dataöverföring. I de flesta fall, som forskarna noterar, är lasrar enheter utanför modulatorerna. Ett sådant distribuerat system är dyrare och mindre stabilt än ett integrerat. Dessutom är det svårare att skala.
Integrerad tunnfilmsfotonik påLitiumniobat är en lovande riktning för implementering av högpresterande optiska system i chipskala, noterar forskarna. Det används redan aktivt i arbetet med många modulatorer, frekvenskammar och frekvensomvandlare. Hittills har det dock inte varit möjligt att skapa en laser på ett chip.
”I den här studien tillämpade vi alla tekniker ochnanotillverkningstekniker som använts i tidigare utvecklingar inom litiumniobatintegrerad fotonik för att övervinna dessa utmaningar och integrera en högeffektlaser i en tunnfilmsplattform för litiumniobat”, säger professor Lonchar.
Integration av tunnfilmsenheter och hög effektlasrar, enligt ingenjörer, öppnar möjligheten att skapa kraftfulla, billiga och högpresterande sändare och optiska nätverk. Tekniken möjliggör utveckling av kraftfulla telekommunikationssystem, helt integrerade spektrometrar och effektiva frekvensomvandlare för kvantnät.
"Integration av högpresterande laserkommer att avsevärt minska kostnaderna, komplexiteten och strömförbrukningen för framtida kommunikationssystem, säger Amirhassan Shams-Ansari, medförfattare till studien. "Det är en tegelsten som kan integreras i större flervägs optiska system som sensorer, lidarer och telekommunikationsnätverk."
Forskare kommer att fortsätta arbeta för att öka laserns kraft och möjligheterna för dess tillämpning inom andra områden.
Läs mer:
Det finns en annan "planet" inuti jorden: hur den räddade liv i början
Ny studie motbevisar teorin om ljusenergiöverföring
Forskare lade till kisel i en kvantdator: beräkningar blev rekordartade