1.8-μm thulium microlasers integrated on silicon
Notice bibliographique
Résumé
A key challenge for silicon photonic systems is the development of compact on-chip light sources. Thulium-doped fiber and waveguide lasers have recently generated interest for their highly efficient emission around 1.8 μm, a wavelength range also of growing interest to silicon-chip based systems. Here, we report on highly compact and low-threshold thulium-doped microcavity lasers integrated with silicon-compatible silicon nitride bus waveguides. The 200-μmdiameter thulium microlasers are enabled by a novel high quality-factor (Q-factor) design, which includes two silicon nitride layers and a silicon dioxide trench filled with thulium-doped aluminum oxide. Similar, passive (undoped) microcavity structures exhibit Q-factors as high as 5.7 × 105 at 1550 nm. We show lasing around 1.8–1.9 μm in aluminum oxide microcavities doped with 2.5 × 1020 cm−3 thulium concentration and under resonant pumping around 1.6 μm. At optimized microcavity-waveguide gap, we observe laser thresholds as low as 773 μW and slope efficiencies as high as 23.5%. The entire fabrication process, including back-end deposition of the gain medium, is silicon-compatible and allows for co-integration with other silicon-based photonic devices for applications such as communications and sensing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».