Nyligen publicerade ett forskarteam från Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) en innovativ studie och tillkännagav att de framgångsrikt har utvecklat världens första chipbaserade Mid-Infrared Brillouin Laser. Denna laser förlitar sig på en ultrahög-Q-mikrooptisk resonator, som inte bara förbättrar kontrollnoggrannheten för mitten av infraröda fotoner till en aldrig tidigare skådad nivå, utan också minskar laserens startkraftsgräns.
Det mid-infraröda bandet (3–5 μm) har länge varit känt som "Molecular Fingerprint Recognition Band" och är ett viktigt område med molekylvibrations- och rotationsspektra. Det spelar en oföränderlig roll i molekylär avkänning, bioimaging, miljöövervakning och till och med kvantberäkning. På grund av materialabsorption, mikrostrukturtillverkningsnoggrannhet och problem med hög förlust har emellertid utvecklingen av fotoniska enheter på chipnivå i detta band alltid lagt efter, särskilt bristen på ultralat Q-värdresonator, en kärnkomponent, som har blivit den största flaskan som begränsar mitt-infraröd integrationsteknik.
Denna studie bryter denna begränsning. Forskningsteamet antog innovativt icke-traditionella processmetoder för att uppnå högprecision optisk vågledarstrukturkonstruktion utan att förstöra materialets integritet. Denna metod skiljer sig från den traditionella etsning och strippningsprocess. Istället använder den den spontana filmbildningsmorfologin under den materiella avsättningsprocessen för att konstruera den ljusstyrande geometrien för den interna flerskiktsstrukturen. Med denna metod tillverkade teamet framgångsrikt en mid-infraröd resonanskavitet med en kvalitetsfaktor på upp till 38 miljoner, vilket är mer än 3 0 gånger högre än tidigare liknande resultat. Samtidigt reducerades förlustförlusten till endast 0,52 dB/m, vilket ligger nära prestationsgränsen för världens bästa mid-infraröda optiska fiber.
