Reducir un láser de bloqueo de modo al tamaño de un chip óptico

Con el propósito de mejorar una tecnología que generalmente requiere equipos voluminosos de laboratorio, Quishi Guo y sus colegas han reducido el tamaño de un láser de bloqueo de modo (mode-locked laser, MLL) al tamaño de un chip óptico con una plataforma nanofotónica integrada. Los resultados son prometedores para el desarrollo de sistemas nanofotónicos ultrarrápidos para una amplia gama de aplicaciones. Los láseres de bloqueo de modo pueden producir pulsos coherentes de luz ultracortos a velocidades extremadamente rápidas, del orden de picosegundos y femtosegundos. Estos dispositivos han permitido numerosas tecnologías en fotónica, incluidas la óptica no lineal extrema, la microscopía de dos fotones y la computación óptica. Sin embargo, la mayoría de los MLL resultan costosos, consumen gran cantidad de energía y requieren voluminosos componentes ópticos y equipos dedicados. Como resultado, el uso de sistemas fotónicos ultrarrápidos por lo general se ha limitado a experimentos en bancos de laboratorio. Además, los denominados MLL "integrados", destinados a impulsar plataformas nanofotónicas, sufren limitaciones críticas como una baja potencia máxima y falta de controlabilidad. Mediante la integración híbrida de un chip amplificador óptico de semiconductor con un novedoso circuito nanofotónico de niobato de litio de película delgada, Guo et al. crearon un MLL integrado del tamaño de un chip óptico. Según los autores, el MLL genera pulsos ópticos ultracortos de aproximadamente 4,8 picosegundos a alrededor de 1065 nanómetros con una potencia máxima de aproximadamente 0,5 vatios, la mayor energía de pulso de salida y potencia máxima de cualquier MLL integrado en plataformas nanofotónicas. Además, Guo et al. demostraron que la tasa de repetición del MLL integrado se puede ajustar en un rango de aproximadamente 200 megahercios y que las propiedades de coherencia del láser se pueden controlar con precisión, lo que proporciona un camino hacia una fuente completamente estabilizada de peine de frecuencia nanofotónica en chip.