矽雷射

Original publish date:Nov 05, 2004

編輯 tslim 報導

科學家製造出了第一個用矽為材料做成的雷射.

要做出一個好的雷射, 首先必須要有一種材料可以將輸入的能量(包括光能, 電能或其他形

式的能量)轉換成光能. 但是矽有一個很嚴重的問題, 那就是它會把大部分的能量消耗在原子晶格的震動上, 造成沒有足夠的能量可以轉成光能而形成雷射. 而在2004年10月18日出版的Optics Express中, 美國University of California, Los Angeles的Bahram Jalali

及Ozdal Boyraz就利用矽材料本身的原子震動來突破這個困境, 產生雷射光. 他們使用鎖模光纖雷射(modelocked fiber laser)去泵浦矽晶體, 透過矽晶體中的拉曼散射產生雷射.

雖然現在很多的資料都已經使用光透過光纖來傳遞, 然而在資料的處理上仍然還需將光訊

號轉換成電訊號, 這轉換大大地減慢了整個處理程序, 並增加成本. 因此科學家一直極力

地嚐試製造出可以直接處理光的元件, 而矽則是製造此元件的最佳選擇, 因為矽可以利用 傳統的晶片製程技術來量產. 但很不幸的, 矽並不適合用來控制光. 相反的有些材料, 像

砷化鎵處理光的能力很強, 但是卻很難做在晶片上. 因此矽雷射的發明將可使直接應用光

來做計算的光電腦的構想向前跨進一大步.

然而, 要將矽雷射用在桌上型電腦上可還有一大段路要走. 矽雷射並不像一般的半導體雷

射一樣用電驅動, 它可是用另外一個雷射去驅動的. 因此, 要將矽雷射使用在光電腦之前

一定要先找出可以用電驅動它的方法. 當然也還要將矽雷射做成可以直接與電腦晶片整合

在一起的元件.

參考來源：

• news@nature.com: First silicon laser pulses with life
• Demonstration of a silicon Raman laser

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