長三角G60雷射聯盟導讀
據悉，新加坡南洋理工大學、瑞士洛桑聯邦理工學院、法國巴黎高等師範學院實體實驗室、法國國家科學研究中心、索邦大學、巴黎城市大學、英國利茲大學及南韓科學技術院 (KAIST)的科研人員報道了GeSn納米機械振蕩器中的主動可調雷射作用。研究以“Actively tunable laser action in GeSn nanomechanical oscillators”為題發表在《Nature Nanotechnology》上。
高速振蕩引起的機械力為動态改變材料的折射率、吸收系數和增益動态等基本特性提供了一種很好的方法。盡管過去幾十年來對機械振蕩的精确控制已經得到了很好的發展，但動态機械力的概念還沒有被用于開發可調諧雷射器。在文中，科研人員展示了具有緊湊外形的IV族納米機械振蕩器的主動可調諧中紅外雷射作用。在矽襯底上懸浮的GeSn懸臂納米梁由射頻波共振驅動。電控機械振蕩可誘導GeSn納米梁中随時間周期性變化的彈性應變，進而實作大于2μm波長的主動可調諧雷射發射。通過利用射頻中的機械共振作為驅動機制，這項研究提出了具有超低調諧功耗的寬範圍中紅外可調諧雷射器。
圖1：主動可調諧雷射作用的GeSn納米機械振蕩器的設計。
圖2：實驗裝置。
圖3：力學表征和模拟。
圖4：GeSn 材料表征。
圖5：驅動振蕩器的雷射發射特性。
圖6：制作過程。
論文連結：
Joo, HJ., Liu, J., Chen, M. et al. Actively tunable laser action in GeSn nanomechanical oscillators. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01662-w
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