Ārvalstu komanda izveido stabilākus, efektīvākus ķemmes lāzerus

Nesen lāzertehnoloģiju startup Illumtra sadarbojās ar Vācijas Electron Synchrotron pētniecības centru (DESY) Hamburgā, lai veiksmīgi sadarbotos stabilāka un efektīvāka dizaina ķemmes lāzera izstrādē.
Šīs izstrādes galvenā iezīme ir mikrorezonatora demonstrēšana ar programmējamiem sintezētiem atstarojumiem, kas nodrošina pielāgotu injekcijas atgriezenisko saiti lāzera vadīšanai. Šī tehnoloģija piedāvā ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar parastajām pašinjekcijas slēdzenēm, un to var ražot, izmantojot standarta litogrāfijas metodes.
Ķemmes lāzeri spēj izstarot gaismas avotus plašā krāsu diapazonā ar frekvences atstatumu no 100 GHz līdz 1 THz. Šīs tehnoloģijas pielietojums ir ļoti vērtīgs datu pārraidei optisko sakaru un mākslīgā intelekta jomā.
Ķemmes lāzeru priekšrocība ir to izstarotās krāsas tīrība. Tādos lietojumos kā optiskie sakari ir nepieciešams lāzers, kas var izstarot vairākas tīras krāsas gaismas, un ķemmes lāzeri atbilst šai vajadzībai.
Lai uzlabotu ķemmes lāzeru tīrību, pašinjekcijas bloķēšana ir kļuvusi par standarta metodi nozarē. Šī metode izmanto gredzena rezonatoru, lai filtrētu troksni, rada gaismas atstarošanos no nejaušiem gredzena defektiem, izmantojot Rayleigh atpakaļizkliedi, un tiek injicēts atpakaļ lāzerā bloķēšanai.
"Problēma, paļaujoties uz nejaušiem defektiem, ir tāda, ka tie var būt atkarīgi no krāsas un intensitāte nav pietiekami spēcīga un stabila," sacīja Džons Josts, viens no darba autoriem un Enlightenment līdzdibinātājs, "Ir daži ierobežojumi, jo īpaši. kad mēs vēlamies atgriezt lāzerā vairāk gaismas, jo tas ir ļoti svarīgi, lai panāktu efektīvu injekcijas bloķēšanu."
Galvenais sasniegums šajā pētījumā bija īpaša režīma dizains, kas ļauj virzīt gaismas izkliedi gredzena rezonatorā. Šis režīms ir īpaši optimizēts noteiktai krāsai, nodrošinot, ka vairāk gaismas tiek efektīvi nosūtītas atpakaļ uz lāzeru injekcijas bloķēšanai.
Illumtra ķemmes lāzeriem ir integrētas gaismas avota iespējas, kas padara tos īpaši piemērotus optisko I/O risinājumiem un izkliedētām skaitļošanas un atmiņas arhitektūrām.
Lai apstiprinātu tā efektivitāti, autori veica dažādus testus, izmantojot pielāgotus nano gredzenu rezonatorus ar dažādām struktūrām. Viņi pievienoja pusvadītāju lāzera diodi fotoniskajai mikroshēmai ar integrētu gredzena rezonatoru. Metode tika apstiprināta C joslā, taču teorētiski tā varētu būt vienlīdz efektīva visās telekomunikāciju joslās. Faktiskais rezonators ir veidots uz integrētas fotoniskās mikroshēmas, izmantojot silīcija apšuvuma tehnoloģiju, un ir iestrādāts ar silīcija nitrīda fotoniskā kristāla gredzena rezonatoru.
Josts sacīja: "Šajā darbā izmantotās fotoniskās integrālās shēmas tika izgatavotas rūpnieciskās ražošanas līnijās, tāpēc tehnoloģija ir gatava liela mēroga ražošanai." Viņš arī atzīmēja: "Šī spēja precīzi kontrolēt gaismas izkliedi paver pilnīgi jaunas iespējas progresīvākiem dizainiem, kas ļaus mums pielāgot ķemmes lāzera spektru, lai tas atbilstu reālās pasaules vajadzībām, nodrošinot vēl nebijušu elastību."
Lāzeru var izmantot ideālā kombinācijā ar plašu fotonisko integrēto shēmu klāstu, piemēram, lai izveidotu ātru optisko I/O bloku vai optiskā lauka programmējamo vārtu blokus. Tehnoloģija būtiski ietekmēs datu ietilpīgās lietojumprogrammas, piemēram, ģeneratīvā mākslīgā intelekta jomā, kā arī sniegs spēcīgu impulsu jaunu skaitļošanas un atmiņas arhitektūru attīstībai.