A primeira fonte laser integrada em um chip de nióbato de lítio está disponível

Scientists from Harvard University in the United States wrote in the latest issue of "Optics" magazine that they have developed the first integrator integrated on a lithium niobate chip, which abre o caminho for its application of high-power communication systems, fully integrated spectrometers, optical remote sensing, quantum networks, and efficient frequency conversion.

Redes de comunicação de longa distância, interconexões ópticas em data centers e sistemas fotônicos de microondas dependem de lasers para gerar portadores ópticos para transmissão de dados, explicaram os pesquisadores. Mas, na maioria dos casos, o laser é um dispositivo autônomo, localizado fora do modulador, o que torna o sistema geral mais caro, menos estável e menos escalável.

No último estudo, pesquisadores da John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) de Harvard, trabalhando com parceiros da indústria, desenvolveram o primeiro laser de alta potência totalmente integrado em um chip de nióbato de lítio. Eles integraram pequenos, mas poderosos lasers de feedback distribuídos em um chip. Estes lasers estão localizados em poços ou trincheiras gravadas no chip de nióbato de lítio, e combinados com um modulador eletro-óptico de 50 gigahertz dentro do nióbato de lítio, criou um transmissor de alta potência.

O laser on-chip é combinado com um modulador eletro-óptico de 50 gigahertz para formar um transmissor de alta potência.

"A integração do niobato de lítio é uma plataforma importante para o desenvolvimento de sistemas ópticos em escala de chips de alto desempenho, mas a montagem de lasers em chips de niobato de lítio provou ser um grande desafio", disse Marco Loncar, autor sênior do estudo mais recente. Neste estudo, nós alavancamos técnicas e técnicas da nanofabricação para superar esses desafios e alcançar nosso objetivo de integrar lasers de alta potência em uma plataforma de nióbato de lítio de filme fino. "

"A integração de lasers plug-and-play de alto desempenho reduzirá significativamente o custo, a complexidade e o consumo de energia dos futuros sistemas de comunicação", disse Amirasan Shams Ansari, primeiro autor do estudo mais recente e estudante de pós-graduação da SEAS. Este laser integrado pode ser integrado em sistemas ópticos maiores para uma variedade de aplicações, incluindo sensores, lidar e comunicações de dados. "

A equipe de pesquisa enfatiza que a combinação de dispositivos de niobato de lítio de filme fino com lasers de alta potência é um passo crítico para matrizes de emissão de grande escala, baixo custo e alto desempenho e redes ópticas. Eles planejam continuar a melhorar a potência e a escalabilidade dos lasers para que eles possam ser usados em mais campos.