For noen dager siden skapte Yale Universitetsforskere en ny type silisiumlaser som bruker lydbølger for å forsterke lys.
Peter Rakich, en lektor i anvendt fysikk ved Yale University, ledet studien. "I de siste årene har vi sett eksplosiv vekst i silikonfotonikk. Vi begynner å se at disse teknologiene går inn i forbrukerprodukter og gjør at datasentrene våre går raskere. Vi oppdager også nye fotoniske enheter og teknologier som forventes å revolusjonere i områder slik som biosensing og on-chip kvantuminformasjon. "
Teknisk kjernen
Lys forsterkes i baneformet laserdesign gjerdet for å fange lys i en sirkelbevegelse. Runway design er en sentral del av innovasjon. På denne måten kan vi sette lyset til maksimum og gi maksimal tilbakemelding til lasing. For å kunne bruke lydbølger for å forsterke lys, har silisiumlasere en spesiell struktur. I hovedsak er den spesielle strukturen en nano-skala bølgeleder designet for å begrense lys- og lydbølger strengt og maksimere samspillet mellom lys og lydbølger. Denne bølgelederen er unik ved at det er to forskjellige optiske transmisjonskanaler. Dette gjør at vi kan påvirke fotoakustisk kobling med en ganske pålitelig og fleksibel laserdesign.
Det er to hovedutfordringer når det gjelder å utvikle nye lasere: først, designe og produsere enheter der forsterkning overstiger tap, og det andre peker mot den motintensive dynamikken i systemet. Selv om systemet er en optisk laser, produserer det også meget konsistente supersoniske bølger.
Progressiv betydning
Forskere sier at hvis denne strukturen ikke blir brukt, vil optisk forsterkning ved hjelp av lydbølger ikke være mulig i silisium. "Foto-akustiske interaksjonene vi har brukt har ikke eksistert tidligere i disse optiske kretsene, og vi har gjort dem til den kraftigste forsterkningsmekanismen i silisium. Nå kan vi bruke den til flere nye typer laserteknologi. Ingen av disse teknologiene eksisterte for 10 år siden. "
