Πρόσφατα, το Πανεπιστήμιο Yale των Ηνωμένων Πολιτειών έχει αναπτύξει ένα νέο λέιζερ πυριτίου χρησιμοποιώντας ηχητικά κύματα.
Ο καθηγητής εφαρμοσμένης φυσικής του Πανεπιστημίου Yale δήλωσε: "Τα τελευταία χρόνια, έχουμε δει εκρηκτική αύξηση στη φωτονική του πυριτίου, αρχίζοντας να βλέπουμε αυτές τις τεχνολογίες να εισάγουν καταναλωτικά προϊόντα, καθιστώντας τα κέντρα δεδομένων πιο γρήγορα. οι τεχνολογίες αναμένεται να φέρουν την επανάσταση σε τομείς όπως η βιοαισθητική και οι κβαντικές πληροφορίες on-chip ".
"Αυτή η ταχεία ανάπτυξη έχει αναγκάσει τους ανθρώπους να αναπτύξουν νέα λέιζερ πυριτίου για την εξουσία νέων κυκλωμάτων λόγω των ιστορικών δυσκολιών που προκαλούνται από το έμμεσο bandgap του πυριτίου. Είναι δύσκολο να αφήσουμε το πυρίτιο να εκπέμπει φως λέιζερ με ηλεκτρική έγχυση.Αυτό το πρόβλημα έχει μαστίσει τους επιστήμονες για περισσότερο από δέκα χρόνια.Για να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα, πρέπει να βρούμε άλλους τρόπους για να ενισχύσουμε το φως στο chip - χρησιμοποιούμε ένα συνδυασμό φως και ηχητικά κύματα. "
Το φως ενισχύεται στον φράχτη σχεδιασμού διαδρόμου με σχήμα διαδρόμου για να συλλάβει το φως με κυκλική κίνηση. Ο σχεδιασμός διαδρόμων αποτελεί βασικό τμήμα της καινοτομίας. Με αυτό τον τρόπο, μπορούμε να φέρουμε το φως στο μέγιστο και να παρέχουμε τη μέγιστη ανατροφοδότηση για τη λέξη. Για να χρησιμοποιήσουν ηχητικά κύματα για να ενισχύσουν το φως, τα λέιζερ πυριτίου έχουν μια ειδική δομή. Ουσιαστικά, η ειδική δομή είναι ένας κυματοδηγός νανο-κλίμακας σχεδιασμένος να περιορίζει αυστηρά τα φωτεινά και ηχητικά κύματα και να μεγιστοποιεί την αλληλεπίδραση μεταξύ φωτός και ηχητικών κυμάτων. Αυτός ο κυματοδηγός είναι μοναδικός στο ότι υπάρχουν δύο διαφορετικά κανάλια οπτικής μετάδοσης. Αυτό μας επιτρέπει να επηρεάσουμε τη φωτοακουστική σύζευξη με ένα αρκετά αξιόπιστο και ευέλικτο σχέδιο λέιζερ.
Υπάρχουν δύο κύριες προκλήσεις στην ανάπτυξη νέων λέιζερ: πρώτον, σχεδιασμός και κατασκευή συσκευών στις οποίες η ενίσχυση υπερβαίνει τις απώλειες, και δεύτερον, δείχνει την αντίθετη-διαισθητική δυναμική του συστήματος. Αν και το σύστημα είναι ένα οπτικό λέιζερ, παράγει επίσης πολύ συνεπή υπερηχητικά κύματα.
Τα ερευνητικά αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Science.
