紧凑型窄线宽可见光激光器是光传感、光计量和光通信以及精密原子和分子光谱的关键部件。随着发射带宽接近八倍频程（octave），掺钛蓝宝石（Ti:Sa）激光器是在可见光和近红外波段产生固态激光的关键工具。然而，现阶段商业型掺钛蓝宝石激光系统需要高泵浦功率，并且依赖昂贵的桌面组件，这限制了其实验室应用。
美国耶鲁大学研究团队展示了世界上第一个集成了芯片级光子电路的掺钛蓝宝石激光器，它提供了迄今为止在芯片上见过的最宽的增益光谱，为众多新应用铺平了道路。
此芯片级掺钛蓝宝石激光器的关键还在于激光的低阈值。传统的掺钛蓝宝石激光器的阈值超过100毫瓦，研究团队通过将泵浦和激光模式严格限制在单个微环谐振器中，从730 nm到830 nm将激光器的阈值降低了几个数量级、降至6.5毫瓦。通过进一步调整，研究团队相信可以进一步将功率降低到1毫瓦。
将掺钛蓝宝石激光器的性能与芯片的小尺寸相结合，可驱动受功耗或空间大小限制的应用，如原子钟、便携式传感器、可见光通信设备，甚至量子计算芯片。该系统还可兼容氮化镓光电子器件家族，氮化镓光电子器件广泛用于蓝色LED和激光器。
论文信息：Yubo Wang, Jorge A. Holguín-Lerma, Mattia Vezzoli, et al. Photonic-circuit-integrated
titanium:sapphire laser [J]. Nature Photonics, 2023. https://www.nature.com/articles/s41566-022-01144-2#Sec2
