Перестраиваемые лазеры нашли широкое применение в различных областях, включая спектроскопию и телекоммуникации. С момента их появления в середине 60-х годов они претерпели значительную эволюцию и теперь доступны в разнообразных видах и конструкциях: газовые лазеры, оптические параметрические генераторы, полупроводниковые лазеры. Несмотря на широкий выбор перестраиваемых лазеров на рынке, сохраняется сложность достижения одновременно широкого диапазона настройки и высокой точности. Поиск возможности непрерывной настройки в широком спектре частот остается сложной инженерной задачей.
Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) и Технического университета Вены (TU Wien) разработала принципиально новый тип перестраиваемого полупроводникового лазера, способного объединить плавную и точную настройку с широким диапазоном длин волн.
В основе новой разработки лежит несколько миниатюрных кольцевых лазеров, размеры которых варьируются от 220 до 260 микрометров в диаметре и 50 микрометров по сечению. Их излучение от них вводится в одни волновод. Их излучение объединяется в один волновод. В такой конструкции каждый из лазеров может генерировать свою длину волны одновременно с остальными, в отличие от традиционных перестраиваемых лазеров, где излучается только одна волна за раз. Это свойство позволяет использовать лазер в широкополосной спектроскопии.
Особенность конструкции также решает распространенную проблему оптической обратной связи, когда часть лазерного излучения отражается обратно к источнику и может дестабилизировать работу. Благодаря тому, что кольца нового лазера излучают в одном направлении – по или против часовой стрелки – вероятность отражения практически исключена.
Новый кольцевой лазер обладает потенциалом заменить существующие технологии, используемые в различных типах перестраиваемых полупроводниковых лазеров, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от конкретного применения.