福州科技界关注:国际团队突破紫外光子芯片功率瓶颈,福建产学研可借势布局
一项由荷兰特文特大学与哈佛大学联合完成的前沿研究,近日在《自然·通讯》发表。该成果首次在光子芯片上实现毫瓦级紫外光稳定输出,功率较此前世界纪录提升超百倍,标志着芯片级紫外光源正式跨入工程可用阶段——这一进展也引发福州本地高校及光电企业对紫外集成技术产业化的高度关注。
当前,光通信多依赖红外波段,而高精度传感、量子信息处理及生物荧光检测等场景,则亟需可见至紫外波段光源。传统芯片平台长期受限于材料带隙与非线性效率,难以高效产生短波紫外光。此次突破,正是瞄准这一“卡点”展开攻关。

研究团队另辟蹊径,放弃直接激发紫外光的传统路径,转而采用片上二阶非线性频率上转换机制:将两个低能量红光光子精准融合,生成单个高能量紫外光子。通过优化波导结构与电极调控工艺,最终将紫外输出功率推升至数毫瓦量级,跃升幅度达百倍以上,彻底摆脱“实验室演示”局限。
其核心器件基于薄膜铌酸锂(LNOI)平台构建。为克服该材料在紫外波段传播损耗大、周期性极化难以微纳集成的难题,团队设计出长度约2厘米的定制化波导,并以原子级精度测绘形貌,在侧壁布设近万个差异化电极。通过高频交变电压逐段反转晶格取向,成功制备出具备亚微米级极化周期的稳定结构,为高效红光→紫外光转换提供了物理基础。

相较于体积庞大、成本高昂且难以集成的传统紫外激光器,该芯片方案为便携式光学原子钟、星载重力梯度仪、微型量子处理器等系统提供了关键光源支撑。尤其在福建正加速建设的“海丝数字光谷”与福州高新区光电产业集群中,此类高集成度紫外光源有望成为下一代精密仪器与量子传感设备的核心部件。
该成果标志着紫外光子集成电路从原理验证迈入工程适配新阶段。研发团队表示,后续将聚焦波导损耗抑制与电极工艺稳定性提升,进一步强化输出功率与长期可靠性,加速其在量子技术、超分辨显微及环境痕量检测等领域的片上落地应用。
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摘要:国际团队在光子芯片上实现毫瓦级紫外光输出,功率提升超百倍,突破工程化应用门槛,为福州及福建光电产业升级提供新路径。 SEO关键词:紫外光子芯片,福州光电,福建量子技术,薄膜铌酸锂,光子集成 SEO描述:福州科技界关注的紫外光子芯片重大突破,源自荷兰与哈佛联合研究,功率提升百倍,依托薄膜铌酸锂平台,助力福建量子技术与光子集成产业发展。
