自1982年发明以来，Ti:Sapphire激光器在基础物理、化学光谱学和生物研究中实现了众多应用新闻资讯。与其他固态增益材料相比尊龙z6集团，掺钛的蓝宝石晶体 (化学式为Ti3+: Al2O3，简称Ti:Sapphire)具有许多优势，包括宽调谐范围 (600~1200 nm)、大面积发射截面以及多种不同波长的光源。最近，Joshua Yang等人展示了一项里程碑式的工作，通过Ti:Sapphire单晶和 SiO2 晶圆的晶片键合、CMP 抛光和干法蚀刻制成的Ti:Sapphire激光器实现了超低亚毫瓦的激光阈值放大。然而，通过干法蚀刻控制Ti:Sapphire薄膜厚度带来了效率低、成本高且不适合大规模生产的问题。
在本项工作中，研究人员通过使用Runge–Kutta算法来计算传播方程，对其迭代求解进行增益特性研究。如图2所示，发现当泵浦功率达到 160 mW 时，比较大增益达到了28 dB，并在近 100 THz 的带宽内保持 20 dB 以上的增益。此结果展示了 SiN-Ti:Sapphire波导放大器的宽发射带，表明其在宽光谱范围内提供稳定放大的能力。经过 1200°C、0.05 MPa 键合并退火 10 h 后，成功实现了衬底蓝宝石上的Ti:Sapphire薄膜的制备，如图3所示。尽管由于表面质量和键合条件的限制，当前薄膜的尺寸仅为约200 μm直径和1 μm厚度，但通过后续工艺优化将有可能制备更大的Ti:Sapphire薄膜。相关工作有望为片上Ti:Sapphire波导放大器和激光器的优化设计和实验实现提供新的途径，为实现小型化、片上化冷原子系统提供有力支撑。
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