芯片级激光器诞生!能够发射基本线宽小于1赫兹的光!( 四 )

OwlG项目的目标是在芯片上实现一种超静音(窄线宽)激光器 , 以取代光纤作为旋转传感元件 , 并进一步集成光学陀螺仪的其他组件 。 据布卢门撒尔说:制造这种激光器有两种可能的方法 。 一种是将激光系在光学基准上 , 这种基准必须在环境隔离的情况下置于真空中 , 就像今天的原子钟所做的那样 。 参考腔和一个电子反馈回路一起作为一个锚来使激光安静下来 。 然而 , 这种系统体积大、成本高、耗电量大、对环境干扰敏感 。 另一种方法是制作一种外腔激光器 , 其腔满足窄线宽激光器的基本物理要求 , 包括能够长时间持有数十亿光子 , 并支持非常高的内部光学功率级 。 传统上 , 这样的空腔很大(可以容纳足够的光子) , 尽管它们已经被用来实现高性能 , 但将它们集成到芯片上 , 其线宽接近由参考空腔稳定的激光器线宽 , 已被证明是难以实现 。

为了克服这些限制 , 研究小组利用一种被称为受激布里渊散射的物理现象来制造激光器 。 方法利用了光与物质相互作用的过程 , 在这个过程中 , 光实际上会在物质内部产生声音或声波 。 布里渊激光器以产生非常安静的光而闻名 。 利用噪声“泵浦”激光器发出的光子来产生声波 , 声波作为缓冲 , 产生新的低线宽的安静输出光 。 布里渊过程是非常有效的 , 它将输入泵浦激光器的线宽减少了一百万倍 。 缺点是 , 传统上用于制造布里渊激光器的大型光纤装置或微型光学谐振器对环境条件敏感 , 难以用芯片铸造方法制造 。

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