激光常日发出相关光:它们发出的波在频率和波形上都是相同的。相关光能够以非常低的噪声在极度间隔上发送窄光束。但也意味着这种激光器常日只发射单一波长,因此也限定了他们的运用。
比较之下,超连续谱激光器能够产生连续的彩色光谱,因此可以呈现白色,常用于3D成像设备中。
然而,为了产生宽的色彩带宽,超连续激光器除了须要具有很高的峰值功耗(脉冲能量),还必须在实验室中保持稳定,因此使得其用度昂贵且实用性不高。为此,研究职员利用了所谓的符号交替色散波导,减少了所需的脉冲能量。波导被设计成通过交替地加宽和缩小光束来掌握光的色散。
对付500~1000 nm量级的带宽产生,集成超连续谱产生的输入能量需求大幅降落了几个数量级。通过CMOS兼容的氮化硅波导中的符号交替色散,效率提高了2800倍。
“该项研究代表了集成光子学领域向前迈出了主要一步,并使其能够运用于便携式医疗成像设备、化学传感和激光雷达等领域。与传统方法比较,这种方法将所需的脉冲能量减少了约一千倍。”第一作者Haider Zia说道。