近日,英特爾公司負責硅光子學研究項目的光子學技術實驗室研究人員在《自然光子學》雜志的網站上發表了題為《級聯拉曼硅激光器(Cascaded Silicon Raman Laser)》的論文,首次展示了世界上第一個采用硅材料制造、通過環形激光器設計實現的級聯拉曼激光器。這是繼英特爾2005年展示了世界上第一個由硅制成的連續波拉曼激光器后,在硅光子學領域創造的又一個“世界第一”。
與2005年推出的連續波拉曼硅激光器相比,英特爾公司這次展示的級聯拉曼硅激光器實現了重大的性能提升??它成功將拉曼硅激光器產生的激光波長延伸到了中紅外區,工作波長可達1848納米,并且可實現更長的波長。由于目前許多光譜學和感測應用都要求激光器能夠在中紅外波長范圍內工作,這意味著英特爾公司這款新型硅激光器可用于使用激光器測量和識別物質的激光光譜學領域,擁有非常廣闊的商業應用前景。
據發表《級聯拉曼硅激光器》論文的英特爾公司光子學技術實驗室研究人員介紹,英特爾的級聯拉曼硅激光器可以用于健康保健、工業、科學和環境監測等領域,在生物醫學分析、工業流程控制、自由空間通信及溫室氣體測量等應用中發揮重要作用。該論文還介紹這種激光器在實驗中可以通過識別分子指紋非常精確地測量水蒸汽和溫室氣體甲烷,根據IPCC(聯合國的政府間氣候變化專業委員會)的評估報告,每千克甲烷在100年內對地球變暖的影響是同質量二氧化碳的25倍,因此對它的高精度測量將有助于推動全球范圍內的環境保護。
除了眾多潛在的商業用途外,英特爾公司的級聯拉曼硅激光器還擁有性能、成本、體積等多方面的優勢。拉曼激光器可以實現商用激光器難以達到的波長,而拉曼硅激光器的拉曼效應又比光纖拉曼激光器強10,000倍以上,能夠提供更高的性能。另外,硅材料還可以提供更低的損耗和更高的效率。通過低成本硅制造技術,還可以實現更緊湊的設計、更小的尺寸和更好的成本效益。這些優勢使得它與目前已在光譜學、感測和醫療領域廣泛應用的復雜、龐大、昂貴的低溫激光器相比擁有更強的競爭力,可用于制造中近紅外光譜范圍內的全新光學設備。
英特爾公司相關研究人員表示,這種激光器現在仍處于研究階段,目前尚無任何相關的產品計劃。這種激光器的問世也是英特爾公司對前沿技術研究進行長期投入并探索新的技術機會戰略的成果之一。英特爾公司推進硅光子學研究的主要目標之一是要用光取代電,來實現計算機系統中數據的高速傳輸,而級聯拉曼硅激光器的成功研制使得硅光子學的用途進一步拓展到了激光光譜學領域,為半導體產業的未來發展提供了更多的機會。
欄目導航
內容推薦
更多>2020-03-20
2019-06-05
2019-03-05
2018-10-10