Patroonvorming in geïntegreerde lasers voor spectroscopie en terahertz-golfopwekking

Sinds hun uitvinding in 1961 worden lasers gebruikt in een steeds toenemend aantal toepassingen. Na vier decennia van ontwikkeling zijn ze geminiaturiseerd en kunnen ze nu worden geïntegreerd op microchips naast elektronische transistoren. Toch zenden de meeste lasers slechts één kleur uit, terwijl vele nieuwe toepassingen, zoals afstandsbepaling, TBit/s transceivers, of de opsporing van buitenaardse planeten, de gelijktijdige uitzending van vele verschillende kleuren vereisen.
De fabricage van geïntegreerde meerkleurenlaserbronnen blijft een technologische uitdaging en tot dusver zijn alleen lasers van lage kwaliteit gefabriceerd. De beperkingen komen meestal voort uit de uitdagende taak om meerkleurige emissie te forceren terwijl de meest natuurlijke toestand van een laser enkelvoudige kleurenemissie is.
We stellen voor om het concept van spontane patroonvorming toe te passen om op chipschaal geïntegreerde lasers te maken.
Net als systemen in de natuur waar niet-lineariteit een grote rol speelt, zoals de huid van een zebra,verwarmde vloeistoffen of door de wind bewaaide duinen, kunnen de lasers wanneer zij uit evenwicht worden gebracht, spontaan patronen worden gevormd.
Dit project zal leiden tot de generatie van ultrastabiele multicolor geïntegreerde lasers door de toepassing van patroonvormingstechnieken. In het project zullen we ze valideren in een spectroscopische context en wezullen ook kijken naar het genereren van stabiele terahertzgolven met behulp van de bronnen.