硅除了在1.5m左右的通信波段具备众所周知的光电子能力、以及绝缘体上硅（SOI）形式在2.5m波段的功能性外，目前它又转入了一个新的前沿领域：蓝宝石上硅（SOS）纳米线已被用作展出从1.9m到6m以上、倍频程中红外（mid-IR）超强连续谱的产生。　　这种宽带超强连续谱光源通过有序金属氧化物半导体（CMOS）工艺构建，是澳大利亚悉尼大学光学系统超强高带宽设备中心(CUDOS)、麦考瑞大学和SilannaSemiconductor公司、澳大利亚国立大学CUDOS激光物理中心、法国国家科学研究中心InstitutdesNanotechnologiesdeLyon以及澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究人员的合作成果。该研究团队回应，这种中红外超强倒数光源是迄今为止在任何硅平台上产生的光谱最长、波长最久的光源。

　　紧凑型廉价中红外光源于是以显得更加最重要，特别是在是在十亿分之一（ppb）甚至万亿分之一量级的分子传感应用于中。虽然用于硫系玻璃光纤早已展出了超过13m的超强连续谱产生，但是与CMOS相容的SOS平台获取可扩展性，并未来将会构建新型非线性构建（具备成本效益）的硅器件，例如这些工作于相比之下远超过传统硅窗口的中红外超强连续谱光源。

　　超强连续谱SOS　　首个SOS波导于2010年做成，其在4.5m处的损耗为4.3dB/cm。为了防止一般来说在2.5m以上波段硅中产生的更高的多光子吸取，研究人员设计了SOS纳米线，在2.4m0.48m的纳米线上使泵浦波长的色散和光学损耗最小化。通过使用化学水解和氧化物退除的方法处置纳米线，以减少表面粗糙度，同时用于比较较宽的纳米线来提高模式约束，将4m处的传输损耗最小化到1.00.3dB/cm的水平。

　　为了产生超强连续谱，将可回声光参量放大器（OPA）输入的波长3.7m、脉长320fs、反复频率20MHz的光束输出至纳米线的TE模，光束后传输至单色仪，利用1.5~4.8m的硒化铅（PbSe）和4~6.5m的碲镉汞（MCT）两种探测器展开观测。对于峰值功率在200W~2.5kW之间的耦合输出，输出功率为1.82kW时，最长的倒数输入光谱（-30dB比特率）横跨了从1.9~5.5m的1.53个倍频程。甚至在远高于-45dB的本底噪声水平上，产生的光波长多达6m（闻图1）。

　　图1：基于蓝宝石上硅（SOS）的超强倒数光源的功率输入，输出功率水平在200W~2.5kW之间。　　为了在更加长的比特率内取得更加平缓的色散轮廓，可以结构基于SOS的柱状波导。此外，预计通过增加硅/蓝宝石界面的晶格失配，可以改良SOS纳米线的外延生长，从而最小化近红外损耗。

研究人员回应，这些改良将有可能用于单根纳米线，在硅的整个半透明光谱区域内展出超强连续谱产生。　　蓝宝石上硅平台为在单个设备上构建电子和光子学铺平了道路，悉尼大学CUDOS的NeeteshSingh说道，这将促使从近红外到中红外范围的电致可回声、芯片上、线性和非线性超宽光学操作者。

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