近日，韓國科學(xué)技術(shù)院（KAIST）的研究團(tuán)隊(duì)，發(fā)表了一項(xiàng)創(chuàng)新研究，宣布他們成功研發(fā)出全球首個基于芯片的中紅外布里淵激光器。這種激光器依托于超高品質(zhì)因子（Ultra-high-Q）微型光學(xué)諧振腔，不僅將中紅外光子控制精度提升至前所未有的水平，還大幅降低了激光器的啟動功率門檻。

中紅外波段（3–5 μm）長期以來被譽(yù)為“分子指紋識別帶”，是分子振動和旋轉(zhuǎn)光譜的關(guān)鍵區(qū)域。它在分子傳感、生物成像、環(huán)境監(jiān)測乃至量子計(jì)算中扮演著不可替代的角色。然而，受限于材料吸收、微結(jié)構(gòu)制造精度以及高損耗問題，該波段的芯片級光子學(xué)器件發(fā)展始終滯后，尤其是缺乏超高Q值諧振腔這一核心組件，成為制約中紅外片上集成技術(shù)的最大瓶頸。

此次研究打破了這一局限。研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用非傳統(tǒng)加工方法，在不破壞材料完整性的前提下，實(shí)現(xiàn)了高精度的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)構(gòu)建。這種方式不同于傳統(tǒng)的蝕刻和剝離工藝，而是通過材料沉積過程中的自發(fā)成膜形貌，構(gòu)建出內(nèi)部多層結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)幾何。借助這種方式，團(tuán)隊(duì)成功制造出了品質(zhì)因子高達(dá) 3800萬 的中紅外諧振腔，比此前同類成果提高了 30倍以上，同時將傳播損耗降至僅為 0.52 dB/m，接近全球最優(yōu)中紅外光纖的性能極限。

來源：微光知遠(yuǎn)

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