Значително постижение: учени намалиха лазер до размера на микрочип

Изследователи от Федералната политехническа школа в Лозана (EPFL) в Швейцария са разработили първия в света лазер, интегриран в чип, който е толкова добър, колкото и традиционните влакнести лазери. Това ще спомогне за разработването на по-малки, по-преносими и по-рентабилни лазери за различните индустрии.

Група изследователи, ръководена от професора по физика Тобиас Кипенберг от EPFL, е разработила ербиев лазер върху вълновод, интегриран във фотонен чип, който има същата производителност като влакнестите лазери. Източникът на светлина в него е редкоземният елемент ербий.

За постигането на тази цел учените създават оптична кухина върху фотонна схема от силициев нитрид. В тази верига са имплантирани йони на ербий, за да се създаде необходимото усилване. Изследователите са интегрирали и полупроводникова помпа за възбуждане на ербиевите йони, което им е позволило да излъчват светлина и да образуват лазерен лъч.

Полученият лазерен лъч е стабилен, което го прави подходящ за приложения в лидари, сензори, жироскопи и метрология. Тестовете показаха, че мощността на излъчвания лъч е 10 mW, а коефициентът на потискане на страничните модулации надхвърля 70 dB, което далеч превъзхожда конвенционалните лазерни системи.

Лазерът с фотонен чип също така показа отлична настройка на дължината на вълната с повече от 40 нанометра в C- и L-диапазона, което е особено важно за телекомуникациите.

Ян Лиу, докторант в EPFL, отбеляза, че използването на микрорезонатори е позволило значителното увеличаване на оптичния път, без да се налага физическо увеличаване на устройството. Това позволява на филтъра да използва специфични честоти на светлината и динамично да настройва дължината на вълната на лазера. От политехническия институт смятат, че миниатюризацията на подобни лазери улеснява използването им в телекомуникациите, медицинската диагностика и потребителската електроника.