最近、韓国先進科学技術研究所（KAIST）の研究チームが革新的な研究を発表し、世界初のチップベースの中赤外ブリルアンレーザーを成功裏に開発したことを発表しました。このレーザーは、超高qマイクロオプティカル共振器に依存しています。これにより、中赤外光子の制御精度が前例のないレベルに向上するだけでなく、レーザーの開始式しきい値を大幅に削減します。
中赤外帯（3〜5μm）は、長い間「分子指紋認識バンド」として知られており、分子振動と回転スペクトルの重要な領域です。分子センシング、バイオイメージング、環境モニタリング、さらには量子コンピューティングにおいて、かけがえのない役割を果たします。ただし、材料の吸収、微細構造の製造精度、高い損失の問題により、このバンドのチップレベルのフォトニックデバイスの開発は、特に中央の総統合テクノロジーを制限する最大のボトルネックになるコアコンポーネントである超高Q値共振器の欠如、特に遅れをとっています。
この研究はこの制限を破ります。研究チームは、材料の完全性を破壊することなく、高精度の光学導波路構造構造を実現するために、非伝統的な処理方法を革新的に採用しました。この方法は、従来のエッチングおよびストリッピングプロセスとは異なります。代わりに、材料堆積プロセス中に自発膜形成の形態を使用して、内部多層構造の光誘導形状を構築します。この方法により、チームは最大3800万の品質係数を持つ中赤外共鳴空洞を成功裏に製造しました。同時に、伝播損失はわずか0.52 dB/mに減少しました。これは、世界最高の中赤外光ファイバーのパフォーマンス限界に近いものです。
