Волноводы из нитрида кремния со знакопеременной дисперсией для эффективных SCG.
а) Иллюстрация интегрированной волноводной структуры 1 и структуры 2. Более темная область указывает на сердцевину из нитрида кремния, а более светлая область соответствует оболочке из оксида кремния. Указаны общие длины обеих структур, а также показано количество сегментов ND и AD. Нелинейное распространение импульса показано через качественную динамику проиллюстрированных профилей электрического поля. Длина и ширина сегментов показаны не в масштабе. Точные геометрические размеры волноводов см. во вспомогательной информации I.
b) Расчетные профили дисперсии s-поляризованной моды в зависимости от длины волны для сегмента AD шириной 1350 нм (показаны красным) и сегмента ND шириной 650 нм (показано синим цветом). Также указаны соответствующие нелинейные коэффициенты волноводов. Заштрихованная область — это диапазон длин волн, в котором знак дисперсии инвертирован.
c) Профили дисперсии для p-поляризации, аналогичные панели (b).
d) Иллюстрация экспериментальной установки. В качестве источника использовался волоконный лазер, излучающий ультракороткие импульсы. PBS относится к поляризационному светоделителю, DM — к диэлектрическому зеркалу (1550 нм), SM — к широкополосному серебряному зеркалу, а MM — к многомодовому волокну. Анализатор оптического спектра (OSA) относится к анализаторам оптического спектра ближнего инфракрасного или видимого диапазона (анализатор спектра Ocean View NirQuest256 и Ando AQ6315A). Кредит: d) Иллюстрация экспериментальной установки. В качестве источника использовался волоконный лазер, излучающий ультракороткие импульсы. PBS относится к поляризационному светоделителю, DM — к диэлектрическому зеркалу (1550 нм), SM — к широкополосному серебряному зеркалу, а MM — к многомодовому волокну. Анализатор оптического спектра (OSA) относится к анализаторам оптического спектра ближнего инфракрасного или видимого диапазона (анализатор спектра Ocean View NirQuest256 и Ando AQ6315A). Кредит: d) Иллюстрация экспериментальной установки. В качестве источника использовался волоконный лазер, излучающий ультракороткие импульсы. PBS относится к поляризационному светоделителю, DM — к диэлектрическому зеркалу (1550 нм), SM — к широкополосному серебряному зеркалу, а MM — к многомодовому волокну. Анализатор оптического спектра (OSA) относится к анализаторам оптического спектра ближнего инфракрасного или видимого диапазона (анализатор спектра Ocean View NirQuest256 и Ando AQ6315A). 
Кредит:Передовые исследования в области фотоники (2023 г.). DOI: 10.1002/adpr.202200296

Лазеры обычно излучают когерентный свет: волны, которые они излучают, идентичны по частоте и форме. Когерентный свет позволяет направлять узкий луч на огромные расстояния с очень низким уровнем шума. Но это также означает, что лазеры излучают свет только одного цвета. Это ограничивает их применение.

Напротив, лазеры суперконтинуума способны создавать непрерывный спектр цвета и поэтому могут казаться белыми. Они используются в устройствах 3D-изображения. Однако оказывается, что для генерации такой широкой полосы цветов лазеры на суперконтинууме имеют высокую пиковую потребляемую мощность (энергию в импульсе), огромны и должны быть стабилизированы в лаборатории. Это делает их дорогими и менее полезными, чем ожидалось изначально.

Переменные волноводы

Исследователям из Университета Твенте удалось значительно уменьшить необходимую энергию импульса. Для этого команда использовала так называемые волноводы с переменной дисперсией знака. Волноводы предназначены для управления рассеиванием света путем попеременного расширения и сужения луча света.

«Благодаря этому методу мы уменьшили количество необходимой энергии импульса примерно в тысячу раз по сравнению с традиционными методами, — говорит первый автор Хайдер Зиа. — Это захватывающая разработка в области интегрированной фотоники. Наш метод предлагает более эффективный способ генерировать свет суперконтинуума на чипе, который имеет много потенциальных применений в медицинской визуализации и LiDAR».