近日，英特爾公司負責硅光子學研究項目的光子學技術(shù)實驗室研究人員在《自然光子學》雜志的網(wǎng)站上發(fā)表了題為《級聯(lián)拉曼硅激光器(Cascaded Silicon Raman Laser)》的論文，首次展示了世界上第一個采用硅材料制造、通過環(huán)形激光器設(shè)計實現(xiàn)的級聯(lián)拉曼激光器。這是繼英特爾2005年展示了世界上第一個由硅制成的連續(xù)波拉曼激光器后，在硅光子學領(lǐng)域創(chuàng)造的又一個“世界第一”。

　　與2005年推出的連續(xù)波拉曼硅激光器相比，英特爾公司這次展示的級聯(lián)拉曼硅激光器實現(xiàn)了重大的性能提升??它成功將拉曼硅激光器產(chǎn)生的激光波長延伸到了中紅外區(qū)，工作波長可達1848納米，并且可實現(xiàn)更長的波長。由于目前許多光譜學和感測應(yīng)用都要求激光器能夠在中紅外波長范圍內(nèi)工作，這意味著英特爾公司這款新型硅激光器可用于使用激光器測量和識別物質(zhì)的激光光譜學領(lǐng)域，擁有非常廣闊的商業(yè)應(yīng)用前景。

　　據(jù)發(fā)表《級聯(lián)拉曼硅激光器》論文的英特爾公司光子學技術(shù)實驗室研究人員介紹，英特爾的級聯(lián)拉曼硅激光器可以用于健康保健、工業(yè)、科學和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，在生物醫(yī)學分析、工業(yè)流程控制、自由空間通信及溫室氣體測量等應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。該論文還介紹這種激光器在實驗中可以通過識別分子指紋非常精確地測量水蒸汽和溫室氣體甲烷，根據(jù)IPCC(聯(lián)合國的政府間氣候變化專業(yè)委員會)的評估報告，每千克甲烷在100年內(nèi)對地球變暖的影響是同質(zhì)量二氧化碳的25倍，因此對它的高精度測量將有助于推動全球范圍內(nèi)的環(huán)境保護。

　　除了眾多潛在的商業(yè)用途外，英特爾公司的級聯(lián)拉曼硅激光器還擁有性能、成本、體積等多方面的優(yōu)勢。拉曼激光器可以實現(xiàn)商用激光器難以達到的波長，而拉曼硅激光器的拉曼效應(yīng)又比光纖拉曼激光器強10,000倍以上，能夠提供更高的性能。另外，硅材料還可以提供更低的損耗和更高的效率。通過低成本硅制造技術(shù)，還可以實現(xiàn)更緊湊的設(shè)計、更小的尺寸和更好的成本效益。這些優(yōu)勢使得它與目前已在光譜學、感測和醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的復雜、龐大、昂貴的低溫激光器相比擁有更強的競爭力，可用于制造中近紅外光譜范圍內(nèi)的全新光學設(shè)備。

　　英特爾公司相關(guān)研究人員表示，這種激光器現(xiàn)在仍處于研究階段，目前尚無任何相關(guān)的產(chǎn)品計劃。這種激光器的問世也是英特爾公司對前沿技術(shù)研究進行長期投入并探索新的技術(shù)機會戰(zhàn)略的成果之一。英特爾公司推進硅光子學研究的主要目標之一是要用光取代電，來實現(xiàn)計算機系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的高速傳輸，而級聯(lián)拉曼硅激光器的成功研制使得硅光子學的用途進一步拓展到了激光光譜學領(lǐng)域，為半導體產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展提供了更多的機會。