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2025-04-17 10:59

物理學家在單芯片上開發(fā)出緊湊型中紅外脈沖發(fā)生器

哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院（SEAS）的物理學家們研制出一種緊湊型激光器，能夠在重要但難以實現(xiàn)的波長范圍內(nèi)發(fā)射超強短脈沖光，將大型光子器件的性能集成至單一芯片。這項發(fā)表于《自然》雜志的研究，首次展示了無需外部組件即可運行的片上皮秒級中紅外激光脈沖發(fā)生器。 g5cR.]oz
該設備能夠生成被稱為"光學頻率梳"的光譜，這種由等間距頻率線（如梳齒般）組成的光譜目前用于精密測量。這種新型激光芯片未來有望加速開發(fā)用于環(huán)境監(jiān)測的高靈敏度廣譜氣體傳感器，或用于醫(yī)學成像的新型光譜工具。 UKzmRa,s
論文通訊作者為SEAS應用物理學Robert L. Wallace講席教授、電氣工程Vinton Hayes高級研究員Federico Capasso。該研究獲得美國國家科學基金會和國防部支持，合作機構包括維也納技術大學Schwarz課題組、由Luigi A. Lugiato領銜的意大利科學家聯(lián)盟，以及Timothy Day領導的Leonardo DRS Daylight Solutions公司。 iCHZ{<k

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Capasso表示："這項激動人心的新技術通過片上非線性光子學產(chǎn)生中紅外超短光脈沖，這在過去從未實現(xiàn)。更重要的是，這種器件可以在工業(yè)激光代工廠使用標準半導體工藝輕松生產(chǎn)。"中紅外是電磁頻譜中不可見的部分，目前應用于環(huán)境監(jiān)測領域。由于二氧化碳和甲烷等氣體分子能高效吸收中紅外光，該波長范圍已成為監(jiān)測環(huán)境氣體的重要工具，特別是Capasso在1990年代開創(chuàng)的量子級聯(lián)激光技術。