Recentemente, la Yale University degli Stati Uniti ha sviluppato un nuovo laser al silicio usando le onde sonore.
Il professore di fisica applicata della Yale University ha dichiarato: "Negli ultimi anni abbiamo assistito a una crescita esplosiva della fotonica del silicio, stiamo iniziando a vedere queste tecnologie entrare nei prodotti di consumo, rendere i nostri data center più veloci e scoprire nuovi fotoni. Ci si aspetta che le tecnologie rivoluzionino in aree come il biosensing e l'informazione quantistica on-chip. "
"Questa rapida crescita ha costretto le persone a sviluppare nuovi laser al silicio per alimentare nuovi circuiti a causa delle difficoltà storiche causate dall'associazione indiretta del silicio: le proprietà intrinseche del silicio sono molto utili per molte tecnologie ottiche tridimensionali, ma i ricercatori hanno detto. È difficile far emettere luce laser al silicio mediante l'iniezione elettrica.Questo problema ha afflitto gli scienziati per più di dieci anni.Per evitare questo problema, abbiamo bisogno di trovare altri modi per amplificare la luce sul chip - usiamo una combinazione di luce e onde sonore. "
La luce viene amplificata nella recinzione del design a forma di pista per catturare la luce con un movimento circolare. Il design delle passerelle è una parte fondamentale dell'innovazione. In questo modo, possiamo mettere la luce al massimo e fornire il massimo feedback per il laser. Per utilizzare le onde sonore per amplificare la luce, i laser al silicio hanno una struttura speciale. Essenzialmente, la struttura speciale è una guida d'onda su scala nanometrica progettata per limitare rigorosamente la luce e le onde sonore e massimizzare l'interazione tra luce e onde sonore. Questa guida d'onda è unica in quanto vi sono due canali di trasmissione ottica diversi. Questo ci consente di influenzare l'accoppiamento fotoacustico con un design laser abbastanza affidabile e flessibile.
Ci sono due sfide principali nello sviluppo di nuovi laser: in primo luogo, la progettazione e la fabbricazione di dispositivi in cui l'amplificazione supera le perdite e il secondo che punta alla dinamica contro-intuitiva del sistema. Sebbene il sistema sia un laser ottico, produce anche onde supersoniche molto coerenti.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Science.
