據麥姆斯咨詢報道，近日，位于韓國首爾的高麗大學（Korea University）的研究人員開發了一種新的全光學方法來驅動多個高密度納米激光器陣列。

該方法可以使基于芯片的光通信鏈路比當今的電子設備更快地處理和傳輸數據。

高麗大學研究團隊負責人Myung-Ki Kim表示：“數據中心用來在互聯網基礎設施上傳遞、加速、展示、計算、存儲數據信息。

集成高密度納米激光器陣列的光學互連的發展將改善數據中心的信息處理。這可以允許超高清電影的流媒體播放，實現更大規模的在線互動和游戲，加速物聯網的擴展，并提供大數據分析所需的快速連接。”

Optica期刊中描述的這項研究表明，高密集度集成的納米激光器陣列（其中激光器之間的距離僅為18 μm）可以完全由來自單根光纖的光驅動和編程。

“電子設備正在努力跟上當今的數據處理需求，集成到芯片上的光學器件是電子設備的一種很有前途的替代品。”Myung-Ki Kim說道，“通過消除通常用于驅動激光器陣列的大而復雜的電極，我們減小了激光器陣列的整體尺寸，同時還消除了基于電極的驅動器帶來的熱量產生和處理延遲。”

為了發光，需要在稱為泵浦的過程中為激光器提供能量。對于納米激光器陣列，這通常是通過為陣列中的每個激光器使用一對電極來實現的，因此需要大量的片上空間和能量消耗，同時還會導致處理延遲。為了解決這些問題，韓國研究人員采用了一種獨特的光學驅動器取代了這些電極，這種驅動器可以通過干涉產生可編程的光模式。這種泵浦光通過光學微光纖傳輸至納米激光器。

用于驅動多個高密度納米激光器陣列的全光方法

研究人員使用高分辨率轉印技術制造了多個相距18 μm的光子晶體納米激光器。該激光器陣列被集成到2 μm直徑的光學微纖維的表面上。

這必須以納米激光器陣列與干涉圖案精確對齊的方式來完成，也可以通過調整驅動光束的偏振和脈沖寬度來修改干涉圖案。

實驗表明，該設計允許使用穿過單根光纖的光來驅動多個納米激光器陣列。結果與數值計算吻合良好，表明納米激光器陣列可以完全由泵浦光束干涉圖案控制。

光干涉圖案與納米激光器陣列相互作用

“我們的全光激光器驅動和編程技術也可以應用于基于芯片的硅光子系統，這可能在芯片到芯片（chip-to-chip）或片上光互連的發展中發揮關鍵作用。”Myung-Ki Kim說，“然而，有必要證明硅波導的模式是如何獨立控制的。如果能夠做到這一點，這將是片上光互連和光子集成電路（PIC）發展的巨大飛躍。”

審核編輯：劉清