Mae laserau isgoch canolig bach ac effeithlonrwydd uchel wedi bod yn ffocws ymchwil yn y maes isgoch canol yn ystod y blynyddoedd diwethaf, sydd o arwyddocâd mawr mewn canfod sbectrosgopig canol-is-goch, synhwyro moleciwlaidd uwch-sensitif o bell, a monitro amgylcheddol amser real. Ystyrir bod laserau isgoch canol ar sglodion sy'n seiliedig ar drawsnewid amledd aflinol yn un o'r atebion mwyaf addawol ar gyfer laserau isgoch canolig bach yn ogystal â laserau rhaeadru cwantwm oherwydd eu gallu i gyflawni allbwn sbectrol band eang uwch a chyffro curiad y galon uwch-fyr. Fodd bynnag, mae'r ymchwil gyfredol ar y math hwn o laserau isgoch canol yn canolbwyntio'n bennaf ar lwyfannau tonnau aflinol trydydd gorchymyn yn seiliedig ar silicon, germaniwm, ac ati, sy'n aml yn gofyn am fodiwleiddio gwasgariad waveguide cymhleth a manwl a cheudodau soniarus bach gyda ffactorau o ansawdd uchel i'w gwireddu allbwn laser canol-isgoch effeithlonrwydd uchel. Felly, mae chwilio am gynhyrchu laser isgoch canol syml ac effeithlon ar sglodion yn seiliedig ar drawsnewid amledd aflinol yn her dechnegol y mae angen ei datrys ar frys.
Yn seiliedig ar yr anghenion a'r heriau mawr uchod, mae tîm Liang Houkun o Ysgol Electroneg a Thechnoleg Gwybodaeth Prifysgol Sichuan, ynghyd â thîm Yang Huan o Brifysgol Technoleg Shenzhen, wedi llwyddo i wireddu integreiddiad crisialau birffingent ar sglodion am y tro cyntaf, yn seiliedig ar yr egwyddor arweiniol bod "ymateb aflinol ail orchymyn y deunydd yn llawer mwy na'r ymateb aflinol trydydd gorchymyn", ac wedi'i gyfuno â'r technolegau aeddfed presennol, megis bondio wafferi, caboli optegol, ac ysgrifennu laser uniongyrchol, i datblygu grisial birefringent ar sglodion gydag effeithlonrwydd uchel. Trwy gyfuno'r technolegau aeddfed presennol megis bondio wafferi, caboli optegol ac ysgrifennu laser uniongyrchol, rydym wedi llwyddo i wireddu integreiddio ar-sglodion o grisialau birffringent am y tro cyntaf, ac wedi datblygu llwyfan waveguide canol-isgoch newydd yn seiliedig ar drawsnewid amledd aflinol. Trwy'r dyluniad maint waveguide, yn seiliedig ar baru cam birfringent, gwireddir laser isgoch canol-goch tiwnadwy band eang isel-trothwy, effeithlonrwydd uchel, sy'n gwella effeithlonrwydd trosi cwantwm gan ddau orchymyn maint hyd at 74% o'i gymharu â'r ffynhonnell golau trosi amledd aflinol un-pas traddodiadol yn seiliedig ar grisial swmp, ac yn lleihau'r trothwy cynhyrchu laser canol-isgoch presennol o un drefn maint. Mae'r gwaith hwn yn darparu cyfeiriad ymchwil newydd ar gyfer cenhedlaeth laser canol-goch effeithlonrwydd uchel y genhedlaeth nesaf a chanllaw ffafriol ar gyfer miniatureiddio crisialau birffring eraill. Mae'r erthygl wedi'i chyhoeddi gan fod cenhedlaeth isgoch wythfed hynod effeithlon sy'n rhychwantu tonfedd hir gydag effeithlonrwydd cwantwm o 74% mewn canllaw tonnau χ(2) wedi'i gyhoeddi yn Nature Communications.
Mae tîm Liang Houkun ym Mhrifysgol Sichuan wedi gwneud cynnydd sylweddol wrth astudio laserau canol-isgoch ar-sglodyn newydd.
Siart llif saernïo Waveguide
Diagram dyfais a nodweddion laser allbwn
Mae'r gwaith hwn yn darparu cyfeiriad ymchwil newydd ar gyfer cynhyrchu laser canol-goch effeithlonrwydd uchel y genhedlaeth nesaf, ac mae hefyd yn darparu arweiniad ffafriol ar gyfer miniatureiddio crisialau birffringent eraill.
