近日，英特爾公司負(fù)責(zé)硅光子學(xué)研究項(xiàng)目的光子學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究人員在《自然光子學(xué)》雜志的網(wǎng)站上發(fā)表了題為《級(jí)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(gè)采用硅材料制造、通過環(huán)形激光器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的級(jí)聯(lián)拉曼激光器。這是繼英特爾2005年展示了世界上第一個(gè)由硅制成的連續(xù)波拉曼激光器后，在硅光子學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)造的又一個(gè)“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(jí)聯(lián)拉曼硅激光器實(shí)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(dá)1848納米，并且可實(shí)現(xiàn)更長的波長。由于目前許多光譜學(xué)和感測(cè)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(cè)量和識(shí)別物質(zhì)的激光光譜學(xué)領(lǐng)域，擁有非常廣闊的商業(yè)應(yīng)用前景。

　　據(jù)發(fā)表《級(jí)聯(lián)拉曼硅激光器》論文的英特爾公司光子學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究人員介紹，英特爾的級(jí)聯(lián)拉曼硅激光器可以用于健康保健、工業(yè)、科學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，在生物醫(yī)學(xué)分析、工業(yè)流程控制、自由空間通信及溫室氣體測(cè)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(shí)驗(yàn)中可以通過識(shí)別分子指紋非常精確地測(cè)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(huì))的評(píng)估報(bào)告，每千克甲烷在100年內(nèi)對(duì)地球變暖的影響是同質(zhì)量二氧化碳的25倍，因此對(duì)它的高精度測(cè)量將有助于推動(dòng)全球范圍內(nèi)的環(huán)境保護(hù)。

　　除了眾多潛在的商業(yè)用途外，英特爾公司的級(jí)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(shì)。拉曼激光器可以實(shí)現(xiàn)商用激光器難以達(dá)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(qiáng)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(shí)現(xiàn)更緊湊的設(shè)計(jì)、更小的尺寸和更好的成本效益。這些優(yōu)勢(shì)使得它與目前已在光譜學(xué)、感測(cè)和醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的復(fù)雜、龐大、昂貴的低溫激光器相比擁有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，可用于制造中近紅外光譜范圍內(nèi)的全新光學(xué)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(jì)劃。這種激光器的問世也是英特爾公司對(duì)前沿技術(shù)研究進(jìn)行長期投入并探索新的技術(shù)機(jī)會(huì)戰(zhàn)略的成果之一。英特爾公司推進(jìn)硅光子學(xué)研究的主要目標(biāo)之一是要用光取代電，來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的高速傳輸，而級(jí)聯(lián)拉曼硅激光器的成功研制使得硅光子學(xué)的用途進(jìn)一步拓展到了激光光譜學(xué)領(lǐng)域，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展提供了更多的機(jī)會(huì)。