Yabancı Ekip Daha Kararlı, Verimli Tarak Lazerleri Üretiyor

Yakın zamanda, lazer teknolojisi girişimi illumtra, tasarım açısından daha istikrarlı ve verimli bir tarak lazerinin geliştirilmesinde başarılı bir şekilde işbirliği yapmak üzere Hamburg'daki Alman Elektron Sinkrotron Araştırma Merkezi (DESY) ile işbirliği yaptı.
Bu gelişmenin öne çıkan özelliği, lazeri sürmek için özelleştirilmiş enjeksiyon geri bildirimi sağlayan, programlanabilir sentezlenmiş yansımalara sahip bir mikrorezonatörün gösterilmesidir. Bu teknoloji, geleneksel kendinden enjeksiyonlu kilitlere göre önemli avantajlar sunuyor ve standart litografi teknikleri kullanılarak üretilebiliyor.
Tarak lazerler, 100 GHz'den 1 THz'e kadar frekans aralıklarına sahip, geniş bir renk yelpazesinde ışık kaynakları yayma kapasitesine sahiptir. Bu teknolojinin uygulanması, optik iletişim ve yapay zeka alanlarında veri iletimi için büyük değer taşıyor.
Taraklı lazerlerin avantajı yaydıkları renklerin saflığıdır. Optik haberleşme gibi uygulamalarda, birden fazla saf renkte ışık yayabilen bir lazere ihtiyaç duyulmaktadır ve tarak lazerler bu ihtiyacı karşılamaktadır.
Taraklı lazerlerin saflığını arttırmak için kendinden enjeksiyonlu kilitleme sektörde standart bir yöntem haline geldi. Bu yöntem, gürültüyü filtrelemek için bir halka rezonatörü kullanır, Rayleigh geri saçılımı yoluyla ışığın halka içindeki rastgele kusurlardan geri yansımasına neden olur ve kilitleme için lazere geri enjekte edilir.
Makalenin yazarlarından biri ve Enlightenment'ın kurucu ortağı John Jost, "Rastgele kusurlara güvenmenin sorunu, bunların renge bağımlı olabilmesi ve yoğunluğun yeterince güçlü ve istikrarlı olmamasıdır" dedi. etkili enjeksiyon kilitlemesi sağlamak için kritik önem taşıdığından lazere daha fazla ışık geri vermek istediğimizde."
Bu araştırmadaki en önemli buluş, halka rezonatöründe ışığın yönlü olarak geri saçılmasına izin veren özel bir modun tasarımıydı. Bu mod özel olarak belirli bir renk için optimize edilerek enjeksiyon kilitleme için lazere daha fazla ışığın verimli bir şekilde geri gönderilmesini sağlar.
Illumtra'nın tarak lazerleri, onları özellikle optik I/O çözümleri ve dağıtılmış bilgi işlem ve bellek mimarileri için uygun kılan entegre ışık kaynağı özelliklerine sahiptir.
Etkinliğini doğrulamak için yazarlar, farklı yapılara sahip özelleştirilmiş nano halka rezonatörleri kullanarak çeşitli testler gerçekleştirdiler. Yarı iletken bir lazer diyotu, entegre halka rezonatörlü bir fotonik çipe yerleştirdiler. Teknik, C bandında doğrulandı ancak teorik olarak tüm telekom bantlarında eşit derecede etkili olabilir. Gerçek rezonatör, silikon kaplama teknolojisi kullanılarak entegre bir fotonik çip üzerine inşa edilmiş ve silikon nitrür fotonik kristal halka rezonatörüne gömülmüştür.
Jost, "Bu çalışmada kullanılan fotonik entegre devreler endüstriyel sınıf üretim hatlarında üretildi, dolayısıyla teknoloji büyük ölçekli üretime hazır." dedi. Ayrıca şunları kaydetti: "Işık saçılımını hassas bir şekilde kontrol etme yeteneği, daha gelişmiş tasarımlar için tamamen yeni bir olasılık aralığının önünü açıyor; bu da, tarak lazer spektrumunu gerçek dünyadaki ihtiyaçları karşılayacak şekilde özelleştirmemize olanak tanıyacak ve benzeri görülmemiş bir esneklik sağlayacak."
Lazer, hızlı optik I/O üniteleri veya optik alanla programlanabilir kapı dizileri oluşturmak gibi çok çeşitli fotonik entegre devrelerle mükemmel kombinasyon halinde kullanılabilir. Teknolojinin, üretken yapay zeka gibi veri yoğunluklu uygulamalar üzerinde önemli bir etkisi olacak ve aynı zamanda yeni bilgi işlem ve bellek mimarilerinin geliştirilmesine de güçlü bir ivme kazandıracak.