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2023年2月6日——据报道，一组研究人员开发了第一个芯片纳米级掺钛蓝宝石激光器——这一创新可能会带来从原子钟到量子计算和光谱传感器。
掺钛蓝宝石激光器在20世纪80年代问世时是激光器领域的一大进步。它成功的关键是用作增益介质的材料。掺杂钛离子的蓝宝石被证明特别强大，提供了比传统半导体激光器更宽的激光发射带宽。
桌面钛蓝宝石激光器是许多学术和工业实验室的主要设备，尽管大带宽在能源和占地面积方面成本很高，使其用途在很大程度上局限于实验室研究。耶鲁大学研究生、该研究的第一作者王玉波(Yubo Wang)表示，如果不克服这一限制，钛蓝宝石激光器仍将局限于利基客户。
钛蓝宝石激光器的性能与芯片的小尺寸相结合，可以驱动受功耗或空间限制的应用，如原子钟、便携式传感器、可见光通信设备，甚至量子计算芯片。
为此，耶鲁大学电气工程、应用物理和物理学教授唐红实验室的研究人员展示了世界上第一个集成了芯片级光子电路的掺钛蓝宝石激光器，根据研究人员的说法，它提供了芯片上迄今为止最宽的增益光谱。
激光器的低阈值至关重要。传统掺钛蓝宝石激光器的阈值超过100 mW，而唐实验室的系统的阈值约为6.5 mW。随着进一步的完善，该团队相信它可以进一步降低到1兆瓦。该系统还与氮化镓光电子系列兼容，该系列广泛用于蓝色led和激光器。
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