In het afgelopen decennium zijn optische frequentiekammen gebruikt voor een groeiend aantal toepassingen zoals chemische detectie, afstandsmetingen, tijdwaarneming, het zoeken naar exoplaneten en optische communicatie. Frequentiekambronnen in het zichtbare tot midden-infrarood golflengtebereik zijn commercieel verkrijgbaar, maar het zijn grote, dure instrumenten. Om hun wijdverbreide gebruik mogelijk te maken is een geïntegreerde oplossing wenselijk.
Het doel van dit project is om on-chip elektrisch gepompte zichtbare kamlasers te ontwikkelen voor absorptie- en Ramanspectroscopie. De beschikbaarheid van geïntegreerde zichtbare frequentiekambronnen opent deuren naar compacte, goedkope spectroscopische sensoren voor omgevingsmonitoring en medische diagnostiek. Als het doel bereikt wordt, zal dit ook een belangrijke stap voorwaarts zijn in de ontwikkeling van draagbare optische klokken en frequentielinialen voor astronomische spectrografen.
Om ons doel te bereiken, zullen we InGaN versterkers en verzadigbare absorbeerders combineren met CMOS-compatibele siliciumnitride golfgeleidercaviteiten met lage verliezen. Dit zal resulteren in een drastische prestatieverbetering vergeleken met bestaande monolithisch geïntegreerde InGaN mode-vergrendelde lasers. Door een zorgvuldig ontwerp van de siliciumnitridecaviteit en innovatieve dispersietechnieken zullen we mode-vergrendelde kamlasers met een breed spectrum, smalle lijnbreedte en verschillende herhalingssnelheden realiseren.