近日，英特尔公司负责硅光子学研究项目的光子学技术实验室研究人员在《自然光子学》杂志的网站上发表了题为《级联拉曼硅激光器（Cascaded Silicon Raman Laser）》的论文，首次展示了世界上第一个采用硅材料制造、通过环形激光器设计实现的级联拉曼激光器。这是继英特尔2005年展示了世界上第一个由硅制成的连续波拉曼激光器后，在硅光子学领域创造的又一个“世界第一”。
与2005年推出的连续波拉曼硅激光器相比，英特尔公司这次展示的级联拉曼硅激光器实现了重大的性能提升——它成功将拉曼硅激光器产生的激光波长延伸到了中红外区，工作波长可达1848纳米，并且可实现更长的波长。由于目前许多光谱学和感测应用都要求激光器能够在中红外波长范围内工作，这意味着英特尔公司这款新型硅激光器可用于使用激光器测量和识别物质的激光光谱学领域，拥有非常广阔的商业应用前景。
据发表《级联拉曼硅激光器》论文的英特尔公司光子学技术实验室研究人员介绍，英特尔的级联拉曼硅激光器可以用于健康保健、工业、科学和环境监测等领域，在生物医学分析、工业流程控制、自由空间通信及温室气体测量等应用中发挥重要作用。该论文还介绍这种激光器在实验中可以通过识别分子指纹非常精确地测量水蒸汽和温室气体甲烷，根据IPCC（联合国的政府间气候变化专业委员会）的评估报告，每千克甲烷在100年内对地球变暖的影响是同质量二氧化碳的25倍，因此对它的高精度测量将有助于推动全球范围内的环境保护。
新发布的级联拉曼硅激光器只有铅笔头大小
除了众多潜在的商业用途外，英特尔公司的级联拉曼硅激光器还拥有性能、成本、体积等多方面的优势。拉曼激光器可以实现商用激光器难以达到的波长，而拉曼硅激光器的拉曼效应又比光纤拉曼激光器强10,000倍以上，能够提供更高的性能。另外，硅材料还可以提供更低的损耗和更高的效率。通过低成本硅制造技术，还可以实现更紧凑的设计、更小的尺寸和更好的成本效益。这些优势使得它与目前已在光谱学、感测和医疗领域广泛应用的复杂、庞大、昂贵的低温激光器相比拥有更强的竞争力，可用于制造中近红外光谱范围内的全新光学设备。
英特尔公司相关研究人员表示，这种激光器现在仍处于研究阶段，目前尚无任何相关的产品计划。这种激光器的问世也是英特尔公司对前沿技术研究进行长期投入并探索新的技术机会战略的成果之一。英特尔公司推进硅光子学研究的主要目标之一是要用光取代电，来实现计算机系统中数据的高速传输，而级联拉曼硅激光器的成功研制使得硅光子学的用途进一步拓展到了激光光谱学领域，为半导体产业的未来发展提供了更多的机会。
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