芯片级、CMOS 兼容、高能量被动调 Q 激光器
光学
2023-03-03 v1
摘要
随着我们将活动拓展至太空与深海等难以到达的区域，芯片级高能量光脉冲生成正变得愈发重要。激光腔的调 Q 是生成高能量脉冲最广为人知的技术，且通常此类系统属于大型台式固体激光器和光纤激光器范畴，尤其在 >1.8 um 的长波长范围内，得益于其大储能容量。然而，在集成光子学中，实现小尺寸的紧模限制特性，因光学模式截面小而成为高能量应用的障碍。本工作中，我们展示了互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容、基于稀土增益的大模场面积（LMA）被动调 Q 激光器，其占用紧凑面积。我们在人眼安全窗口（1.9 um）内以单一横向基模演示了 >150 nJ 的高片上输出脉冲能量，斜率效率约 40%，占用面积约 9 mm2。本工作所演示的高能量脉冲生成可与调 Q 光纤激光器媲美，且在许多情况下超过后者。这为医学与太空中的现场应用带来了良好前景。
引用
@article{arxiv.2303.00849,
title = {Chip-scale, CMOS-compatible, high energy passively Q-switched laser},
author = {Neetesh Singh and Jan Lorenzen and Milan Sinobad and Kai Wang and Andreas C. Liapis and Henry Frankis and Stefanie Haugg and Henry Francis and Jose Carreira and Michael Geiselmann and Mahmoud A. Gaafar and Tobias Herr and Jonathan D. B. Bradley and Zhipei Sun and Sonia M Garcia-Blanco and Franz X. Kartner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00849},
year = {2023}
}