Nature Photonics-钛蓝宝石飞秒激光器
紧凑型窄线宽可见光激光器visible lasers是，光学传感、计量和通信以及精密原子和分子光谱学的关键组件。掺钛蓝宝石titanium-doped sapphire（Ti:Sa）激光器的发射带宽接近1倍频程，是在可见光和近红外波段产生固态激光的关键工具。然而，目前商业化Ti:Sa激光系统，需要高泵浦功率，并依赖于昂贵的桌面组件，这限制了其仅在实验室环境中的应用，尚待商业化。
近日，美国耶鲁大学（Yale University）Yubo Wang，Hong X. Tang等，在Nature Photonics上发文，提出了一种光子电路集成的掺钛蓝宝石Ti:Sa激光器，整合了Ti:Sa增益介质与蓝宝石上的氮化硅集成光子学平台，以最小功耗实现了高便携性。
与自由空间Ti:Sa激光器相比，通过将泵浦和激射模式严格限制在单个微环谐振腔中，演示了从730nm到830nm的Ti:Sa激射，将激射阈值降低了几个数量级，降低到6.5mW。由于低阈值，利用商业上可获得的氮化铟镓泵浦二极管，可以实现交钥匙Ti:Sa激光器操作。该项光子电路集成Ti:Sa激光器，有望助力于下一代主动-被动集成可见光光子学中的宽带可调谐激光器。
图1：在蓝宝石基氮化硅SiN-on-sapphire光子平台上，芯片集成Ti:Sa激光器系统。
图2：超低阈值光子电路集成Ti:Sa激光器。
图3：集成Ti:Sa激光器的工作原理和测量结果。
图4：用于单模激光和波长选择的外部反馈光子电路。
图5：二极管泵浦Ti:Sa激光器。
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本文译自Nature。
