基于脊宽工程方法的片上波长可编程深紫外激光器阵列

《National Science Review》：On-chip wavelength-programmed deep-ultraviolet laser array

　　

摘要

单片激光器阵列是芯片级光子学的基础技术，能够精确控制和复用光信号，推动集成光学和量子信息处理等领域的发展。尽管过去几十年中，此类阵列已在可见光和红外波段成功实现，但开发芯片级深紫外（DUV）激光器阵列一直是一项重大挑战。在此，我们突破了这一障碍，通过脊宽工程方法实现了具有发射器级波长可编程确定性的深紫外激光器阵列。通过定制脊波导的横向尺寸，我们有意调制光场限制，进而调节有效模折射率并调整每个单个激光器发射器的腔共振波长。结合平滑的垂直腔端面，该策略实现了在单个集成芯片上，从252纳米到259纳米可调节范围内的室温光泵浦深紫外激射。本工作展示了在单个芯片上的光泵浦波长可编程深紫外激光器阵列，为未来集成深紫外光子系统和紧凑型多波长紫外光源提供了有用的概念验证。