Révolution en photonique : le laser miniaturisé sur puce innove

par Liam O'Connor
6 commentaires
Nanophotonic Mode-Locked Laser

Laser nanophotonique à base de niobate de lithium, ultrarapide, à mode verrouillé à l'échelle d'une puce. Crédit : Alireza Marandi

Une équipe de chercheurs a développé avec succès un petit laser intégré à mode verrouillé sur une plate-forme nanophotonique, capable d'émettre des impulsions lumineuses ultrarapides de haute puissance. Cette avancée dans la technologie des lasers à mode verrouillé (MLL) promet d’élargir considérablement la portée des applications photoniques.

Avancées dans la technologie des lasers à verrouillage de mode (MLL)

Dans le but d'affiner une technologie qui repose traditionnellement sur de gros équipements de table, Quishi Guo et son équipe ont condensé un laser à mode verrouillé aux dimensions d'une puce optique au sein d'une plate-forme nanophotonique. Cette réalisation offre un potentiel dans la création de systèmes nanophotoniques ultrarapides pour diverses utilisations.

Les perspectives des MLL compactes

Les lasers à mode verrouillé sont connus pour générer des impulsions lumineuses cohérentes et ultracourtes à des vitesses incroyablement rapides, mesurées en picosecondes et femtosecondes. Ces lasers ont joué un rôle déterminant dans le développement de plusieurs technologies photoniques, notamment l’optique non linéaire extrême, la microscopie à deux photons et l’informatique optique.

En règle générale, les MLL sont coûteuses, gourmandes en énergie et dépendent de composants optiques et de machines volumineux et séparés. Par conséquent, leur application s’est principalement limitée à des expériences sur table en laboratoire. De plus, les MLL intégrées existantes destinées aux plates-formes nanophotoniques sont confrontées à des défis importants, tels qu'une faible puissance de crête et des capacités de contrôle limitées.

Un pas en avant dans l’intégration nanophotonique des MLL

En combinant une puce d'amplificateur optique à semi-conducteur avec un circuit nanophotonique innovant à couche mince de niobate de lithium, Guo et son équipe ont produit un MLL intégré compact.

Selon l'équipe de recherche, ce MLL génère des impulsions optiques ultracourtes d'environ 4,8 picosecondes à environ 1 065 nanomètres, atteignant une puissance maximale proche de 0,5 watts. Cela représente l’énergie d’impulsion de sortie et la puissance de crête les plus élevées parmi toutes les MLL intégrées au sein des plates-formes nanophotoniques.

En outre, l'équipe a démontré que le taux de répétition du MLL intégré est réglable sur une plage d'environ 200 mégahertz. Ils ont également montré que les propriétés de cohérence du laser peuvent être réglées avec précision, ouvrant la voie à une source de peigne de fréquence nanophotonique sur puce entièrement stabilisée.

Pour plus d’informations sur cette avancée :

Miniaturisation de la technologie laser ultrarapide sur les puces photoniques
Réduction des lasers ultrarapides à la taille du bout d'un doigt

Référence : « Laser à mode verrouillé ultrarapide dans le niobate de lithium nanophotonique » par Qiushi Guo, Benjamin K. Gutierrez, Ryoto Sekine, Robert M. Gray, James A. Williams, Luis Ledezma, Luis Costa, Arkadev Roy, Selina Zhou, Mingchen Liu, et Alireza Marandi, 9 novembre 2023, Science.
DOI : 10.1126/science.adj5438

Foire aux questions (FAQ) sur le laser nanophotonique à mode verrouillé

Quelle est la récente percée dans la technologie photonique ?

Les chercheurs ont développé un laser compact à mode verrouillé intégré sur une plate-forme nanophotonique, capable d'émettre des impulsions lumineuses ultrarapides de haute puissance. Cette avancée dans la miniaturisation de la technologie laser à mode verrouillé pourrait élargir considérablement les applications de la photonique.

En quoi le nouveau laser à mode verrouillé diffère-t-il des lasers traditionnels ?

Contrairement aux lasers traditionnels à mode verrouillé qui sont encombrants, coûteux et gourmands en énergie, ce nouveau laser est miniaturisé à la taille d’une puce optique. Il offre une énergie d'impulsion et une puissance de crête élevées, et ses propriétés de cohérence peuvent être contrôlées avec précision.

Quelles sont les applications potentielles du laser miniaturisé à mode verrouillé ?

Ce laser miniaturisé peut être utilisé dans diverses technologies photoniques telles que l'optique non linéaire extrême, la microscopie à deux photons et l'informatique optique. Sa taille compacte et ses hautes performances le rendent adapté à la recherche photonique avancée en laboratoire et potentiellement aux applications commerciales à l'avenir.

Qui a dirigé la recherche pour cette avancée technologique ?

La recherche a été dirigée par Quishi Guo et son équipe, qui se sont concentrés sur l’intégration d’une puce d’amplificateur optique à semi-conducteur avec un circuit nanophotonique à couche mince de niobate de lithium pour créer ce laser compact à mode verrouillé.

Quelles sont les principales caractéristiques de ce nouveau laser à mode verrouillé ?

Le laser génère des impulsions optiques ultracourtes (~ 4,8 picosecondes) à environ 1 065 nanomètres avec une puissance maximale de ~ 0,5 watts. Il s'agit du laser le plus puissant en termes d'énergie d'impulsion de sortie et de puissance de crête parmi les lasers à mode verrouillé intégrés dans les plates-formes nanophotoniques. De plus, son taux de répétition peut être réglé sur une plage d'environ 200 mégahertz.

En savoir plus sur le laser nanophotonique à mode verrouillé

Tu pourrais aussi aimer

6 commentaires

OptiqueGeek décembre 26, 2023 - 5:35 pm

Je suis un peu sceptique, obtenir une puissance aussi élevée à partir d'une petite puce semble trop beau pour être vrai. mais si c'est réel, cela changera certainement la donne.

Répondre
PhotoniqueVentilateur décembre 26, 2023 - 6:32 pm

j'ai hâte de voir où va cette technologie, d'imaginer les possibilités dans les dispositifs médicaux et dans d'autres domaines !

Répondre
John Smith décembre 26, 2023 - 8:24 pm

wow, c'est vraiment un truc cool. Je n'aurais jamais pensé qu'ils pourraient fabriquer des lasers aussi petits !

Répondre
TechGuru99 décembre 27, 2023 - 3:38 am

Bonne lecture, mais pourriez-vous avoir besoin de plus de détails sur le fonctionnement réel de ces lasers ?

Répondre
Emily_R décembre 27, 2023 - 6:05 am

le niobate de lithium n'est-il pas également utilisé dans les téléphones portables ? la technologie est folle ces jours-ci

Répondre
Amoureux des sciences décembre 27, 2023 - 11:22 am

l'article mentionne Qiushi Guo mais aucune information sur d'où il vient ni de quelle institution ? ce serait bien de savoir

Répondre

Laissez un commentaire

* En utilisant ce formulaire, vous acceptez le stockage et le traitement de vos données par ce site Web.

SciTechPost est une ressource Web dédiée à fournir des informations à jour sur le monde en évolution rapide de la science et de la technologie. Notre mission est de rendre la science et la technologie accessibles à tous via notre plateforme, en réunissant des experts, des innovateurs et des universitaires pour partager leurs connaissances et leur expérience.

S'abonner

Abonnez-vous à ma newsletter pour de nouveaux articles de blog, des conseils et de nouvelles photos. Restons informés !

© 2023 SciTechPost

fr_FRFrançais