科学家制造出新型铌酸锂-氮化硅激光器

EPFL和IBM的科学家们通过结合铌酸锂和氮化硅创造了一种突破性的混合集成可调谐激光器，它具有低频率噪音和快速的波长调谐。由于其独特的性能组合，这种新的激光器在LiDAR、通信和量子计算方面具有广阔的应用前景。

铌酸锂是一种经常被用于光学调制器的材料，用于调节通过设备传输的光的频率或强度。因其管理大量光功率的能力和高"波克尔斯系数"而受到高度重视。这使得该材料在被施加电场时能够改变其光学特性。

该研究中开发的芯片

研究人员通过将铌酸锂与氮化硅相结合实现了他们的突破，这使他们能够生产一种新型的混合集成可调谐激光器。为此，该团队在EPFL制造了基于氮化硅的光的集成电路（"光子集成电路"），然后在IBM将其与铌酸锂晶圆粘合在一起。

这种方法产生了一种具有低频率噪声（衡量激光器频率稳定程度的标准）的激光器，同时具有快速的波长调谐功能--这对于用于光探测和测距（LiDAR）应用的激光器来说都是很好的品质。然后，他们进行了一个光学测距实验，用该激光器高精度地测量距离。

除了集成激光器，该混合平台还有可能实现用于电信的集成收发器以及用于量子计算的微波-光学传感器。

领导该项目的EPFL方面的Tobias J. Kippenberg教授说："这项成果的显著之处在于，该激光器同时提供了低相位噪声和每秒百万赫兹的快速调谐，这是以前从未用这种芯片级集成激光器实现的。"

这项研究得到了地平线2020框架计划、瑞士国家科学基金会和空军科学研究办公室的资助。

芯片样品是在EPFL的微纳技术中心（CMi）和IBM研究院的Binnig和Rohrer纳米技术中心（BRNC）制作的。

审核编辑 ：李倩