تیم خارجی لیزرهای شانه ای پایدارتر و کارآمدتر می سازد

اخیراً، استارتاپ فناوری لیزر illumtra با مرکز تحقیقات آلمانی الکترون سنکروترون (DESY) در هامبورگ همکاری کرد تا با موفقیت در توسعه لیزر شانه‌ای که در طراحی پایدارتر و کارآمدتر است، همکاری کنند.
نکته برجسته این توسعه، نمایش آنها از یک میکرورزوناتور با بازتاب های سنتز شده قابل برنامه ریزی است که بازخورد تزریق سفارشی را برای هدایت لیزر فراهم می کند. این فناوری مزایای قابل توجهی نسبت به قفل های خود تزریق معمولی دارد و می تواند با استفاده از تکنیک های لیتوگرافی استاندارد تولید شود.
لیزرهای شانه ای قادر به انتشار منابع نور در طیف گسترده ای از رنگ ها با فاصله فرکانسی از 100 گیگاهرتز تا 1 تراتز هستند. استفاده از این فناوری برای انتقال داده ها در زمینه های ارتباطات نوری و هوش مصنوعی ارزش زیادی دارد.
مزیت لیزرهای شانه ای خلوص رنگ هایی است که از خود ساطع می کنند. در کاربردهایی مانند ارتباطات نوری، نیاز به لیزری وجود دارد که بتواند چندین رنگ خالص نور را ساطع کند و لیزرهای شانه ای این نیاز را برطرف می کنند.
برای بهبود خلوص لیزرهای شانه ای، قفل خود تزریقی به یک روش استاندارد در صنعت تبدیل شده است. این روش از یک تشدید کننده حلقه برای فیلتر کردن نویز استفاده می کند، باعث می شود که نور از عیوب تصادفی درون حلقه از طریق پراکندگی برگشتی ریلی منعکس شود و برای قفل شدن دوباره به لیزر تزریق می شود.
جان جوست، یکی از نویسندگان مقاله و یکی از بنیانگذاران Enlightenment، گفت: "مشکل تکیه بر عیوب تصادفی این است که می توانند به رنگ وابسته باشند و شدت آن به اندازه کافی قوی و پایدار نیست." هنگامی که می خواهیم نور بیشتری را به لیزر برگردانیم، زیرا این برای دستیابی به قفل تزریق موثر حیاتی است."
پیشرفت کلیدی در این تحقیق، طراحی حالت خاصی بود که امکان پراکندگی معکوس جهت نور در تشدید کننده حلقه را فراهم می کرد. این حالت به طور خاص برای یک رنگ خاص بهینه شده است و اطمینان حاصل می کند که نور بیشتری به طور موثر به لیزر برای قفل کردن تزریق بازگردانده می شود.
لیزرهای شانه ای Illumtra دارای قابلیت های منبع نور یکپارچه هستند که آنها را به ویژه برای راه حل های نوری I/O و معماری های محاسباتی و حافظه توزیع شده مناسب می کند.
برای تایید اثربخشی آن، نویسندگان آزمایش های مختلفی را با استفاده از تشدید کننده های نانو حلقه سفارشی با ساختارهای مختلف انجام دادند. آنها یک دیود لیزر نیمه هادی را به یک تراشه فوتونیک با یک تشدید کننده حلقه یکپارچه متصل کردند. این تکنیک در باند C تأیید شد، اما از نظر تئوری می‌تواند در همه باندهای مخابراتی به همان اندازه مؤثر باشد. تشدید کننده واقعی بر روی یک تراشه فوتونیک یکپارچه با استفاده از فناوری روکش سیلیکونی ساخته شده است و با یک تشدید کننده حلقه کریستال فوتونی نیترید سیلیکون تعبیه شده است.
جوست گفت: "مدارهای مجتمع فوتونیک مورد استفاده در این کار در خطوط تولید صنعتی ساخته شده اند، بنابراین این فناوری برای تولید در مقیاس بزرگ آماده است." وی همچنین خاطرنشان کرد: "این توانایی برای کنترل دقیق پراکندگی نور، طیف کاملا جدیدی از امکانات را برای طراحی های پیشرفته تر باز می کند، که به ما امکان می دهد طیف لیزر شانه را برای برآورده کردن نیازهای دنیای واقعی سفارشی کنیم و انعطاف پذیری بی سابقه ای را ممکن می سازد."
لیزر را می توان در ترکیب کامل با طیف گسترده ای از مدارهای مجتمع فوتونیک، مانند ساخت واحدهای ورودی/خروجی نوری سریع یا آرایه های دروازه ای قابل برنامه ریزی در میدان نوری استفاده کرد. این فناوری تاثیر قابل توجهی بر برنامه های کاربردی داده فشرده مانند در زمینه هوش مصنوعی مولد خواهد داشت و همچنین انگیزه ای قوی برای توسعه معماری های محاسباتی و حافظه جدید ایجاد خواهد کرد.