Recientemente, un equipo de investigación del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) publicó un estudio innovador, anunciando que han desarrollado con éxito el primer láser de Brillouin de infrarrojo medio basado en chips del mundo. Este láser se basa en un resonador microóptico ultra alto-Q, que no solo mejora la precisión de control de los fotones de infrarrojo medio a un nivel sin precedentes, sino que también reduce en gran medida el umbral de potencia inicial del láser.
La banda de infrarrojo medio (3–5 μm) se ha conocido durante mucho tiempo como la "banda de reconocimiento de huellas digitales moleculares" y es un área clave de los espectros de vibración y rotación moleculares. Desempeña un papel insustituible en la detección molecular, la bioimagen, el monitoreo ambiental e incluso la computación cuántica. Sin embargo, debido a la absorción de materiales, la precisión de fabricación de microestructuras y problemas de alta pérdida, el desarrollo de dispositivos fotónicos a nivel de chip en esta banda siempre se ha retrasado, especialmente la falta de un resonador de valor Q ultra alto, un componente central, que se ha convertido en el mayor cuello de botella que restringe la tecnología de integración en el chip en chip.
Este estudio rompe esta limitación. El equipo de investigación adoptó innovativamente métodos de procesamiento no tradicional para lograr la construcción de la estructura de la guía de onda óptica de alta precisión sin destruir la integridad del material. Este método es diferente del proceso tradicional de grabado y eliminación. En su lugar, utiliza la morfología de la formación de películas espontáneas durante el proceso de deposición de material para construir la geometría que guía la luz de la estructura interna de la capa múltiple. Con este método, el equipo fabricó con éxito una cavidad resonante de infrarrojo medio con un factor de calidad de hasta 38 millones, que es más de 3 0 más alto que los resultados similares anteriores. Al mismo tiempo, la pérdida de propagación se redujo a solo 0.52 dB/m, que está cerca del límite de rendimiento de la mejor fibra óptica de infrarrojo medio del mundo.
