협대역 압전 튜닝 집적 청색 레이저
자유 공간 및 수중 광통신, 광원자 시계, 리드버그 원자 기반 양자 컴퓨팅 등 다양한 기술에 360~480nm 스펙트럼 범위에서 작동하는 주파수 가변 레이저가 필수적입니다. 이 파장대에서 집적 레이저를 소형의 견고한 형태로 구현하는 것은 여전히 어려운 과제입니다. 본 연구는 461nm에서 작동하며 주파수 가변성과 낮은 위상 잡음을 동시에 달성하는 광 집적 청색 레이저를 보고합니다. 이 레이저는 전파 손실이 약 0.4dB cm⁻¹인 저손실 질화규소 포토닉 플랫폼에 제작된 고Q 미세 공진기에 자가 주입 잠금된 질화갈륨 기반 레이저 다이오드의 하이브리드 집적을 기반으로 합니다. 레이저는 30kHz 미만의 선폭과 1mW 이상의 광 출력 전력을 제공합니다. 또한, 질화알루미늄 압전 액추에이터가 광 회로에 단일 통합되어 굴절률의 고속 변조와 레이저 주파수 튜닝을 가능하게 합니다. 이를 통해 최대 1MHz의 반복률에서 최대 900MHz의 모드 홉 없는 레이저 선형 주파수 처프를 구현하며, 튜닝 비선형성은 2% 미만입니다. 이 집적 레이저의 잠재적 응용 분야는 수중 통신 및 일관성 에어로졸 감지 실험에서 시연되었습니다. 이는 다양한 첨단 기술 분야에 기여할 수 있는 중요한 진전을 나타냅니다.