特溫特大學的一組研究人員在超高效片上超連續體生成方面取得了突破。該研究結果發表在《高級光子學研究》雜志上，代表了集成光子學領域向前邁出的重要一步，并使便攜式醫療成像設備，化學傳感和激光雷達的應用成為可能。
用于高效 SCG 的符號交替色散氮化硅波導。a） 集成波導結構 1 和結構 2 的示意圖。較暗的區域表示氮化硅核心，而較亮的區域對應于氧化硅包層。標明了兩種結構的總長度，還顯示了ND和AD段的數量。非線性脈沖傳播通過圖示電場剖面的定性動力學顯示。線段的長度和寬度不會按比例顯示。有關波導的確切幾何尺寸，請參閱支持信息 I。 b） 計算出 1350 nm 寬度的 AD 段（以紅色顯示）和 650 nm 寬度的 ND 段（以藍色顯示）的 s 偏振模與波長的色散曲線。還顯示了波導的相關非線性系數。陰影區域是色散符號倒置的波長范圍。c） p極化的色散曲線，類似于面板（b）。d） 實驗裝置的插圖。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）是指近紅外或可見光譜分析儀（Ocean View NirQuest256和Ando AQ6315A光譜分析儀）。學分：高級光子學研究（2023 年）。DOI： 10.1002/adpr.202200296
激光通常發出相干的光：它們發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的距離上發送窄光束成為可能。但這也意味著激光只發射一種顏色的光。這限制了他們的應用。
相比之下，超連續介質激光器能夠產生連續的顏色光譜，因此可以呈現白色。它們用于3D成像設備。然而，事實證明，為了產生如此寬的色彩帶寬，超連續激光器具有很高的峰值功耗（脈沖能量），是巨大的，必須在實驗室中穩定。這使得它們比最初預期的昂貴且有用。
交替波導
特溫特大學的研究人員設法顯著減少了所需的脈沖能量。為此，該團隊使用了所謂的符號交替色散波導。波導旨在通過交替加寬和縮小光束來控制光的散射。
“與傳統方法相比，通過這種方法，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，“這是集成光子學領域的一個令人興奮的發展。我們的方法提供了一種在芯片上產生超連續光的更有效的方法，這在醫學成像和激光雷達中有許多潛在的應用。
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