悉尼大学研究团队在微芯片激光器领域取得突破性进展,通过在光学腔中刻蚀微小“凸起”,成功抑制了布里渊激光器中的寄生模式,获得了光谱极窄的纯净光。这一成果发表在APL Photonics上,为量子计算机、先进导航系统、超高速通信网络和精密传感器等领域的应用开辟了新路径。

布里渊激光器以其高纯度著称,但布里渊级联现象导致的寄生模式限制了其应用潜力。悉尼大学团队采用“光子带隙工程”,在激光器光腔内烧蚀纳米级特征,创建了精确的“死区”,阻止了寄生模式的形成。这些特征被称为“布拉格光栅”,其引入使布里渊激光的最小阈值提高了六倍,基频激光功率提升了2.5倍,显著提升了器件性能。
布拉格光栅的可重构性是另一大亮点。研究人员无需重新制造器件,仅需使用激光即可对布拉格光栅进行写入、擦除和重新调谐,使芯片级激光器能够按需编程,实现低噪声的单模或多模运行。悉尼大学纳米研究所博士候选人瑞安·罗素表示:“这是一个用于控制光子芯片上光学过程的通用框架。”悉尼大学研究小组负责人Ben Eggleton教授则强调,控制谐振器内部态密度的能力为全新光源类型和其他先进光子技术打开了大门。
该研究不仅解决了布里渊激光器长期存在的问题,还为下一代量子和通信技术提供了通往超稳定、高功率和低噪声芯片级激光器的新途径。默克莱因博士指出,随着微型芯片上光学系统复杂性的增加,这种新的控制能力至关重要,将推动这些设备达到前所未有的性能水平。
更多信息: Ryan L. Russell 等人,《可重构布拉格光栅微谐振器中的布里渊激光级联抑制》,APL Photonics(2025)。期刊信息: APL Photonics














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