斯坦福大学的工程师们实现了从桌面到微观尺度的飞跃，制造出了世界上第一台实用的芯片级钛蓝宝石激光器。
研究人员开发出了一种芯片级钛宝石激光器，它比传统型号小得多，成本也低得多，使其在量子光学、神经科学和其他领域得到更广泛的应用。这项新技术有望使实验室能够在单个芯片上拥有数百个这种强大的激光器，由一个简单的绿色激光笔驱动。
就激光器而言，钛宝石 (Ti:sapphire) 激光器被认为具有“无与伦比”的性能。它们在许多领域都不可或缺，包括尖端量子光学、光谱学和神经科学。但这种性能的代价很高。钛宝石激光器体积很大，大约有立方英尺。它们价格昂贵，每台售价数十万美元。而且它们需要其他高功率激光器来为其提供足够的能量，而这些激光器本身每台售价 30,000 美元。
“当你从桌面尺寸跳转到芯片上以如此低的成本制造出可生产的东西时，这些强大的激光器就可以用于许多不同的重要应用。”——Joshua Yang
激光技术的突破
因此，钛宝石激光器一直未能获得应有的广泛实际应用——直到现在。斯坦福大学的研究人员在芯片上制造了一台钛宝石激光器，在规模、效率和成本方面取得了巨大飞跃。与迄今为止生产的任何钛宝石激光器相比，该原型机的体积小了四个数量级(10,000 倍)，价格便宜了三个数量级(1,000 倍)。
革命性的小型化和成本降低
“这完全背离了旧模式，”Jensen Huang 全球领导力教授、电气工程教授、《自然》杂志上发表的介绍芯片级钛宝石激光器的论文的资深作者 Jelena Vučković 说道。“任何实验室都可能很快在单个芯片上拥有数百个这种宝贵的激光器，而不是一个大型且昂贵的激光器。而且你可以用绿色激光笔为它们提供能量。”
“当你从桌面尺寸跳转到以如此低的成本在芯片上制造出可生产的东西时，这些强大的激光器就可以用于许多不同的重要应用，”Vučković 实验室的博士生 Joshua Yang 说道。他是这项研究的共同第一作者，其他作者包括 Vučković 的纳米和量子光子学实验室的同事、研究工程师 Kasper Van Gasse 和博士后学者 Daniil M. Lukin。