Di recente, un team di ricerca del Corea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ha pubblicato uno studio innovativo, annunciando di aver sviluppato con successo il primo Laser Brillouin a medio infrarosso basato su chip al mondo. Questo laser si basa su un risonatore micro-ottico al massimo Q-Q, che non solo migliora l'accuratezza del controllo dei fotoni a medio infrarosso a un livello senza precedenti, ma riduce notevolmente la soglia di potenza iniziale del laser.
La banda a medio infrarosso (3-5 μm) è stata a lungo conosciuta come "banda di riconoscimento delle impronte digitali molecolari" ed è un'area chiave delle vibrazioni molecolari e degli spettri di rotazione. Ha un ruolo insostituibile nel rilevamento molecolare, nel bioimaging, nel monitoraggio ambientale e persino nel calcolo quantistico. Tuttavia, a causa dell'assorbimento dei materiali, dell'accuratezza della produzione di microstrutture e dei problemi ad alte perdite, lo sviluppo di dispositivi fotonici a livello di chip in questa banda è sempre rimasto indietro, in particolare la mancanza di un risonatore di valore Q ultra-alto, un componente centrale, che è diventato la più grande tecnologia di integrazione a medio chip.
Questo studio interrompe questa limitazione. Il team di ricerca ha adottato innovativamente metodi di elaborazione non tradizionali per ottenere la costruzione della struttura a guida d'onda ottica ad alta precisione senza distruggere l'integrità del materiale. Questo metodo è diverso dal tradizionale processo di incisione e stripping. Invece, usa la morfologia della formazione di film spontanei durante il processo di deposizione del materiale per costruire la geometria guidante della luce della struttura multistrato interna. Con questo metodo, il team ha prodotto con successo una cavità di risonanza a medio infrarosso con un fattore di qualità fino a 38 milioni, che è più di 3 0 volte superiore ai risultati simili precedenti. Allo stesso tempo, la perdita di propagazione è stata ridotta a soli 0,52 dB/m, che è vicino al limite di prestazione della migliore fibra ottica a medio infrarosso del mondo.
