文摘
紧凑的窄线宽激光可见关键组件光学传感、计量和通信,以及精密的原子和分子光谱。发射带宽接近一个八度,titanium-doped蓝宝石(Ti: Sa)激光关键工具生产固态激光在可见光和近红外波段;然而,今天的商业Ti: Sa激光系统需要高泵浦功率和依赖昂贵的桌面组件,这限制了他们实验室设置。在本文中,我们提出一个photonic-circuit-integrated Ti: Sa激光结合Ti: Sa增益介质silicon-nitride-on-sapphire集成光子学平台,从而以最小的能耗高的可移植性。我们证明Ti:股价从730纳米到830纳米激光严格限制泵和激光模式单一microring谐振器,减少数量级的激光阈值降至6.5兆瓦相比空间Ti: Sa激光。由于低阈值,交钥匙Ti: Sa激光操作是通过利用商用氮化铟镓二极管泵。我们的原型photonic-circuit-integrated Ti: Sa激光打开一个可靠的途径的下一代宽带可调谐激光active-passive-integrated可见光子。
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确认
这项工作是由美国国防部高级研究计划局lumo号合同下。hr0011 - 20 - 2 - 0045。a·布鲁赫,我们感谢刘x z锣,j·苏亚f·杨,c . Mi j . j . Lu汉和g·基勒富有成果的讨论。我们感谢y太阳,莱因哈特,k·伍兹和m .白嘴鸦的援助设备制造。我们感谢黄永发。Kang r . Elafandy和r . Cheng帮助材料表征。
作者信息
作者和联系
贡献
H.X.T.和陈怡如构思实验。陈怡如制造设备。陈怡如J.A.H.-L。,performed the experiment. Y.W. and J.A.H.-L. analysed the data. M.V. and Y.G. helped with the project. Y.W. and J.A.H.-L. wrote the manuscript, and all authors contributed to the manuscript. H.X.T. supervised the work.
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扩展数据
扩展数据图1设备制造。
一个。流程优化的光子电路集成Ti: Sa激光过程,包括LPCVD罪沉积、波导刻蚀,Ti: Sa水晶焊和锡安包层沉积。b。光学图像的设备描述光子波导制作的。
扩展数据图2激光线宽测量。
一个。图表的光学设置光子电路集成Ti: Sa激光。激光外差beatnote测量使用商业Ti: Sa (M2laser)允许使用快速激光线宽测量光电探测器(PD)和电气信号分析器(ESA)。b。激光外差跳动信号之间的芯片上的Ti: Sa和参考激光全波最多120 kHz的一半。
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关于这篇文章
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王,Y。,Holguín-Lerma, J.A., Vezzoli, M.et al。Photonic-circuit-integrated:钛蓝宝石激光器。Nat,光子。17,338 - 345 (2023)。https://doi.org/10.1038/s41566 - 022 - 01144 - 2
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DOI:https://doi.org/10.1038/s41566 - 022 - 01144 - 2
本文引用的
集成:钛蓝宝石激光器
自然光子学(2023)