世界上第一个来自标准硅的连续激光器

英特尔宣布了使用标准硅制造过程创造世界的科学突破“width=英特尔使用标准硅制造工艺宣布了科学突破,以创建世界上第一个连续的波浪硅激光器。这项技术可以帮助将低成本,高质量的激光器和光学设备带入计算,通信和医疗应用中的主流使用。

正如《自然》杂志报道的那样,英特尔研究人员找到了一种使用所谓的拉曼效应和硅的结构结构的方法,以放大光线的光线。当从外部来源注入光时,实验芯片会产生连续的高质量激光束。虽然远离成为商业产品,但从标准硅制造激光的能力可能会导致廉价的光学设备,这些设备以光速在计算机内部和计算机之间移动数据 - 迎来了大量的高速计算应用程序。

英特尔Photonics Technology Lab主任Mario Paniccia博士说:“从根本上讲,我们首次证明了标准硅可以用来建造放大光线的设备。”“使用高质量的光子设备受到限制,因为它们的制造,组装和包装价格昂贵。这项研究是将基于低成本,高式硅的基于硅的好处迈出的重要一步。“

如今,每台计算机都有电源来驱动芯片,硬盘和外围设备。将来,PC还可能带有为微型激光器,放大器和光学互连提供动力的供应,这些激光器,放大器和光学互连可在计算机周围和跨网络周围移动数据的数据。此外,还有一些特殊的光波长,非常适合与人体组织相互作用。例如,一种类型的激光波长可用于在牙龈上工作,另一种用于挖掘牙齿的腔。如今,这些激光器每分花数万美元,从而限制了它们的使用。英特尔突破性技术的潜在使用可能会导致更负担得起的医疗激光器,从而使牙医的旅行变得更加容易,对患者的痛苦较小。

在硅中构建拉曼激光始于蚀刻波导 - 芯片上的光导管。硅对红外光透明,因此当光被引导到波导中时,它可以包含并在芯片上引导。就像1960年开发的第一个激光一样,英特尔研究人员使用了外部光源将光泵入芯片中。随着光的泵送,硅的天然原子振动会在光线穿过芯片时放大光。这种扩增 - 拉曼效应 - 硅在硅中的强度比玻璃纤维高10,000倍。拉曼激光器和放大器今天在电信行业使用,并依靠数英里的纤维来放大光线。通过使用硅,英特尔研究人员能够在硅芯片中获得增益和激光,只有几厘米的大小。

激光被广泛认为是发出强烈的光束光束(光子都具有相同的波长,相和方向)的任何装置。通过将芯片的侧面涂上反光薄膜的材料,类似于在高质量太阳镜上使用的涂层,该团队能够包含并放大光在芯片内部弹跳时的光线。随着它们增加泵的能量,瞬间达到了一个临界阈值,一条非常精确的光束(即激光)离开了芯片。

最初,他们发现将轻泵功率提高到一定点之外,不再增加放大,甚至最终减少了它。原因是一个称为“两光子吸收”的物理过程,它发生在同时泵束撞击原子并将电子敲开的两个光子撞击原子时发生。这些多余的电子会随着时间的流逝而积聚,并在波导中收集,直到它们吸收了如此多的光,以至于放大停止。

英特尔的突破解决方案是将半导体结构集成到技术上,称为销钉(p型 - 内在 - n型)设备。当将电压施加到引脚上时,它的作用像真空,并从灯的路径上卸下大部分过量电子。与拉曼效应结合使用的销器会产生连续的激光束。

Intel的Silicon Photonics Research始于探索将公司的硅专业知识应用于综合光学设备的开发的一种方式,这些设备可以由英特尔客户纳入各种产品。硅光子学研究团队已取得了许多突破,从2004年开始,首个基于硅的光学调制器以1GHz的身份编码数据,这是先前研究记录的50倍以上约20MHz。

英特尔通讯技术实验室主任凯文·卡恩(Kevin Kahn)表示:“我们有各种各样的长期研究计划,可以找到应用我们的硅专业知识的新方法,以使生活变得更好。”“例如,我们正在开发无线传感器网络,这些网络可用于在工厂甚至在海上发生的船舶上发现设备故障,或者用于改善老年人的医疗保健服务。通过硅光子学计划,我们的目标是app亚博体育使用我们的硅制造技术来批量生产低成本的光学设备,因此可以在整个计算机和通信行业中使用高带宽光子学的好处。”

http://www.intel.com

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