據美國物理學家組織網8月10日報道,新加坡數據存儲(chu) 研究所的魏永強(音譯)和同事首次構建出一種由一個(ge) 激光器和一個(ge) 光柵集成的新型矽芯片,其中的光柵能讓光變得更強並確保激光器輸出1500納米左右波長的光,而通訊設備標準的操作波長正是1500納米。
光纖在傳(chuan) 輸數據時需要讓不同波長的激光束同時通過,但這些不同波長的光波容易相互串擾,因此需要對激光器進行精確諧調,讓其發出特定波長的光以避免這種串擾。使用光柵可以解決(jue) 這個(ge) 問題。
科學家們(men) 之前使用傳(chuan) 統方法試圖將一個(ge) 激光器和一個(ge) 光柵集成於(yu) 一塊矽芯片中,但都沒有獲得成功。激光器一般由幾層半導體(ti) 薄層構成,而光柵則由矽蝕刻而成,所有的材料都必須精確地對齊。傳(chuan) 統的方法是,將激光器和光柵種植於(yu) 一塊獨立的半導體(ti) 芯片上,整個(ge) 過程大約需要50多步,而且要求矽晶表麵的粗糙度非常低,小於(yu) 0.3納米。
在新矽芯片中,激光器置於(yu) 一麵鏡子和一個(ge) 彎曲的光柵之間。光柵就像一塊具有選擇能力的鏡子,僅(jin) 僅(jin) 將某一特定波長的光反射回激光器中,這樣就製造出了一個(ge) 光共振腔,使激光活動隻針對特定波長,因此提供了通訊領域要求的精確性。
魏永強對這款新芯片進行測試後發現,其性能優(you) 異,發出光的功率為(wei) 2.3毫瓦,而且隻發出特定波長的光。
魏永強表示:“從(cong) 實際應用角度來考慮,我們(men) 需要將多光源激光器集成在一塊芯片上,因此將多個(ge) 激光器和光柵整合在一塊矽芯片上將是我們(men) 下一步麵臨(lin) 的挑戰。我們(men) 計劃通過利用能處理更廣譜波長的同樣的光柵結構來按比例擴展最新的單波長激光器。新設備標誌著我們(men) 很快就能對集成在單矽芯片上的通訊設備進行商業(ye) 化生產(chan) 。”
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