Un gruppo di ricercatori ha recentemente realizzato un laser ad alta potenza regolabile su silicio fotoniche, raggiungendo quasi 2 watt di potenza grazie all’utilizzo di un amplificatore LMA. Questo significativo progresso potrebbe avere un impatto rivoluzionario nel campo delle fotoniche integrate, aprendo la strada a nuove applicazioni nell’esplorazione spaziale e consentendo una riduzione dei costi e un miglioramento delle capacità dei satelliti.
Nel contesto attuale, l’evoluzione tecnologica porta alla continua riduzione delle dimensioni dei sistemi, con l’integrazione di componenti sempre più piccoli per soddisfare le esigenze di settori come i data center ad alta velocità e l’esplorazione spaziale con satelliti compatti. Tuttavia, questa tendenza verso la miniaturizzazione e l’integrazione ad alta densità ha comportato una limitazione nella capacità di generare potenza di segnale elevata nei sistemi su scala micronica o millimetrica, come quelli basati sulle fotoniche integrate.
Fino ad ora, l’output ad alta potenza era associato principalmente a sistemi più grandi, come le piattaforme a fibra e a stato solido, che grazie alle loro dimensioni fisiche più consistenti potevano accumulare una maggiore energia. Al contrario, i sistemi su scala più ridotta, inclusi quelli basati sulle fotoniche integrate, presentavano una capacità di accumulo di energia ottica significativamente inferiore, limitando di conseguenza la loro capacità di generare potenza.
Per poter diffondere su larga scala sistemi di fotoniche su silicio altamente funzionali e sostituire i sistemi ingombranti da banco, è essenziale che i laser e gli amplificatori basati sulle fotoniche su silicio siano in grado di generare un segnale ad alta potenza comparabile ai sistemi tradizionali. Recentemente, un team di ricercatori in Germania, guidato dal Dr. Neetesh Singh e dal Prof. Franz Kärtner, ha dimostrato un laser regolabile ad altissima potenza che raggiunge quasi 2 watt di potenza in uscita, sfruttando un amplificatore a guida d’onda integrato a grande area modale (LMA) su silicio fotoniche.
Questo innovativo dispositivo potrebbe avere un impatto significativo nel campo delle fotoniche, aprendo la strada a nuove possibilità di implementazione su larga scala in diversi settori. Ad esempio, un’applicazione potenziale potrebbe essere l’utilizzo di un laser regolabile ad alta potenza operante nella finestra delle lunghezze d’onda lunghe per rilevare e mappare molecole cruciali per la vita nello spazio esterno, come anidride carbonica, acqua e ammoniaca, all’interno di satelliti su piccola scala.
Il laser regolabile ad alta potenza basato sulle fotoniche su silicio LMA potrebbe consentire una significativa riduzione delle dimensioni, del peso e dei costi dei sistemi rispetto alle soluzioni convenzionali basate su fibra o stato solido, aprendo la strada a missioni spaziali economicamente vantaggiose con prestazioni notevolmente migliorate.
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