اولین لیزر یکدست بر روی تراشه لیتیوم Niobate راه را برای دستگاه‌های مخابراتی با توان بالا هموار می‌کند.

لیزر روی تراشه با الکترومدولاتور ۵۰ گیگاهرتز در لیتیم niobate ترکیب می‌شود تا یک فرستنده با توان بالا بسازد. ایجادشده توسط: مطالعات ثانویه / SEAS هاروارد

پیشرفت‌های اخیر در مدارهای مجتمع فوتونی لیتیوم niobate ( از شاخه فرکانس به مبدل‌های فرکانسی و تعدیل گر ) همراه با جز بزرگی از آن برای ادغام آن دشوار است.

شبکه‌های مخابراتی طویل، اتصالات میانی نوری مرکز داده و دستگاه‌های فوتونی کروویو همگی برای تولید یک حامل نوری مورداستفاده در انتقال داده به لیزر متکی هستند. در اکثر موارد، لیزرها وسایلی مستقل از توده هستند که در خارج از مدیاتور قرار دارند و دستگاه را گران‌تر و مقیاس‌پذیر می‌سازند.

حالا، محققان هاروارد جان ای. دانشکده مهندسی و علوم کاربردی (دریاها) در همکاری با شرکای صنعتی خود در شرکت Photonics و HyperLight, اولین لیزر با توان بالا یکپارچه را بر روی تراشه لیتیوم توسعه داده و راه را برای دستگاه‌های مخابراتی با توان بالا هموار کرده است.

رس لین, استاد مهندسی برق گفت: لیتیوم niobate  ترکیب شده یک سکوی امیدبخش برای توسعه دستگاه‌های نوری در مقیاس بالا است، دردریافت لیزر بر روی تراشه لیتیوم niobate ثابت‌شده است که یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های طراحی است. در این پژوهش، از تم فنون ساخت نانو که از پیشرفت‌های قبلی در میکرو فوتونی مجتمع لیتیوم – آموخته‌شده است، برای غلبه بر این چالش‌ها و دستیابی به هدف ترکیب یک لیزر با توان بالابر روی یک سکوی niobate با فیلم نازک استفاده‌شده است.این تحقیق در مجله Optica منتشرشده است.

Loncar و گروه او از لیزرهای فیدبک کوچک ا قدرتمند برای تراشه یکپارچه خود استفاده کردند. روی تراشه، لیزر در چاه‌های کوچک یا trenches نصب‌شده در niobate لیتیم قرارگرفته و تا ۶۰ میلی وات از توان نوری در موجبرهای ساخته‌شده در سکو را تحویل می‌دهد. محققان لیزر را با الکترومدولاتور ۵۰ گیگاهرتز در لیتیوم niobate ترکیب کردند تا یک فرستنده با توان بالا بسازند.

امیرحسن شمس انصاری، دانشجوی تحصیلات تکمیلی در دریاها و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: تلفیق لیزرهای دارای عملکرد بالا، هزینه، پیچیدگی و توان مصرفی دستگاه‌های ارتباطی آینده را به‌طور قابل‌توجهی کاهش خواهد داد. این یک بلوک ساختنی است که می‌تواند در دستگاه‌های نوری بزرگ‌تر برای طیف وسیعی از کاربردها، در کاوش، لیدار و مخابرات داده ادغام شود.

در این تحقیق با ترکیب دستگاه‌های لیتیم با لیزرهای با توان بالاو استفاده از یک فرآیند دوستدار صنعت، گامی کلیدی در جهت ساخت آرایه‌های فرستنده با کارایی بالا و شبکه‌های نوری در مقیاس بزرگ، کم‌هزینه و با کارایی بالا ارائه‌شده است. سپس، هدفِ گروه افزایش توان و مقیاس‌پذیری لیزر برای کاربردهای بیشتر است.

مرجع: فرستنده لیزری با پمپ الکتریکی بر روی لیتیوم niobate فیلم نازک توسط امیرحسن شمس انصاری، دیان شاتورنود، ربا چنگ، Linbo Shao, Lingyan He, دی ژوئن، منگین، هانا آر. گرنت، لیف جانسون، میان ژان و رس و Loncar, ۶ آوریل ۲۰۲۲, Optica. doi: ۱۰.۱۳۶۴ / OPTICA.

دفتر توسعه فن‌آوری هاروارد از مالکیت فکری ناشی از نوآوری‌های آزمایشگاه Loncar در دستگاه‌های لیتیوم محافظت کرده است. Loncar یکی از بنیان‌گذاران شرکت هایپرلایت است که ایجاد شده تا تراشه‌های فوتونی یکپارچه را بر اساس نوآوری‌های خاصی که در آزمایشگاه وی توسعه داده شد، تجاری کند.

پیام بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *