Récemment, une équipe de chercheurs du Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) a publié une étude innovante annonçant qu'elle a réussi à développer avec succès le premier laser Brillouin Mid infrarouge basé sur les puces au monde. S'appuyant sur un résonateur micro-optique ultra-high-Q (UHQ), ce laser améliore non seulement la précision du contrôle des photons infrarouge moyen à un niveau sans précédent, mais abaisse également considérablement le seuil de puissance de démarrage du laser.
La bande infrarouge moyenne (3-5 μm) est connue depuis longtemps sous le nom de "bande d'identification des empreintes digitales moléculaires", qui est la région clé des spectres de vibration et de rotation moléculaires. Il joue un rôle irremplaçable dans la détection moléculaire, la bio-imagerie, la surveillance environnementale et même l'informatique quantique. Cependant, le développement de dispositifs photoniques à l'échelle des puces dans cette bande a été en retard en raison des limites de l'absorption des matériaux, de la précision de la fabrication de microstructure et des problèmes de perte élevée, en particulier le manque de cavités résonantes à ultra-high Q en tant que composante centrale, qui est devenue le plus grand goulot d'étranglement pour les contraintes des technologies d'intégration sur le tri-puce médian.
Cette recherche rompt cette limitation. L'équipe de recherche a adopté de manière innovante une méthode de traitement non traditionnelle pour réaliser la construction de structure de guide d'onde optique de haute précision sans détruire l'intégrité du matériau. Cette approche est différente du processus de gravure et de décapage traditionnel, mais grâce à la morphologie spontanée de formation de films pendant le processus de dépôt de matériaux, la géométrie du guide d'onde optique de la structure multicouche interne est construite. De cette façon, l'équipe a réussi à fabriquer une cavité résonante infrarouge moyenne avec un facteur de qualité de 38 millions, ce qui est plus de 3 0 plus élevé que les résultats précédents, et a réduit la perte de propagation à seulement 0,52 dB / m, ce qui est proche de la limite de performance de la meilleure fibre optique médiane du monde.
