特溫特大學(xué)的一組研究人員在超高效片上超連續(xù)體生成方面取得了突破。該研究結(jié)果發(fā)表在《高級(jí)光子學(xué)研究》雜志上，代表了集成光子學(xué)領(lǐng)域向前邁出的重要一步，并使便攜式醫(yī)療成像設(shè)備，化學(xué)傳感和激光雷達(dá)的應(yīng)用成為可能。

用于高效 SCG 的符號(hào)交替色散氮化硅波導(dǎo)。a） 集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu) 1 和結(jié)構(gòu) 2 的示意圖。較暗的區(qū)域表示氮化硅核心，而較亮的區(qū)域?qū)?yīng)于氧化硅包層。標(biāo)明了兩種結(jié)構(gòu)的總長(zhǎng)度，還顯示了ND和AD段的數(shù)量。非線性脈沖傳播通過(guò)圖示電場(chǎng)剖面的定性動(dòng)力學(xué)顯示。線段的長(zhǎng)度和寬度不會(huì)按比例顯示。有關(guān)波導(dǎo)的確切幾何尺寸，請(qǐng)參閱支持信息 I。 b） 計(jì)算出 1350 nm 寬度的 AD 段（以紅色顯示）和 650 nm 寬度的 ND 段（以藍(lán)色顯示）的 s 偏振模與波長(zhǎng)的色散曲線。還顯示了波導(dǎo)的相關(guān)非線性系數(shù)。陰影區(qū)域是色散符號(hào)倒置的波長(zhǎng)范圍。c） p極化的色散曲線，類似于面板（b）。d） 實(shí)驗(yàn)裝置的插圖。使用提供超短脈沖的光纖激光器作為光源。PBS是指偏振分束器，DM是指介電鏡（1550nm），SM是指寬帶銀鏡，MM是指多模光纖。光譜分析儀（OSA）是指近紅外或可見(jiàn)光譜分析儀（Ocean View NirQuest256和Ando AQ6315A光譜分析儀）。學(xué)分：高級(jí)光子學(xué)研究（2023 年）。DOI： 10.1002/adpr.202200296

激光通常發(fā)出相干的光：它們發(fā)射的波在頻率和波形上是相同的。相干光使得以極低的噪聲在極遠(yuǎn)的距離上發(fā)送窄光束成為可能。但這也意味著激光只發(fā)射一種顏色的光。這限制了他們的應(yīng)用。

相比之下，超連續(xù)介質(zhì)激光器能夠產(chǎn)生連續(xù)的顏色光譜，因此可以呈現(xiàn)白色。它們用于3D成像設(shè)備。然而，事實(shí)證明，為了產(chǎn)生如此寬的色彩帶寬，超連續(xù)激光器具有很高的峰值功耗（脈沖能量），是巨大的，必須在實(shí)驗(yàn)室中穩(wěn)定。這使得它們比最初預(yù)期的昂貴且有用。

交替波導(dǎo)

特溫特大學(xué)的研究人員設(shè)法顯著減少了所需的脈沖能量。為此，該團(tuán)隊(duì)使用了所謂的符號(hào)交替色散波導(dǎo)。波導(dǎo)旨在通過(guò)交替加寬和縮小光束來(lái)控制光的散射。

“與傳統(tǒng)方法相比，通過(guò)這種方法，我們將所需的脈沖能量減少了大約一千倍，”第一作者Haider Zia說(shuō)，“這是集成光子學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)令人興奮的發(fā)展。我們的方法提供了一種在芯片上產(chǎn)生超連續(xù)光的更有效的方法，這在醫(yī)學(xué)成像和激光雷達(dá)中有許多潛在的應(yīng)用。