哥伦比亚大学研发芯片级高功率频率梳，助力数据中心光源升级
纽约，2025年10月8日—哥伦比亚大学工程与应用科学学院的研究团队研发出一种新技术，无需依赖体积庞大且成本高昂的激光器与放大器，即可构建高功率频率梳。该团队的研究成果实现了频率梳功率向芯片的集成，进而为紧凑式、高功率、多波长光源的开发提供了可能。研究人员认为，所研发的技术方法与系统可应用于先进数据中心——此类数据中心虽已采用光纤链路传输数据，但当前仍普遍依赖单波长激光器。
现任职于XscapePhotonics公司的首席工程师安德斯·吉尔-莫利纳（AndresGil-Molina）指出：“数据中心对具备多波长特性的高性能、高效率光源存在极大需求。我们研发的技术可将高功率激光转化为芯片级的数十个洁净、高功率通道，这意味着可通过单个紧凑型设备替代一列独立激光器，在降低成本、节省空间的同时，为构建更高速、更节能的系统奠定基础。”
该研究工作的源头可追溯至数年前：米哈尔·利普森（MichalLipson）实验室的研究人员曾开展激光雷达技术改进项目，致力于设计可产生更高亮度光束的高功率芯片。最终，研究人员通过向芯片持续注入更高功率，成功获得了芯片级生成的频率梳。
在验证上述进展后，研究人员决定在其系统中采用多模激光二极管。此类激光器已广泛应用于医疗设备、激光切割工具等领域，且具备高光束输出能力；然而，其光束存在“无序性”，难以应用于对精度要求较高的场景。下图示意了高功率微梳源中的衍射元件如何在光谱维度分离梳线。
为解决这一问题，研究人员采用了一种锁定机制，对这一高功率但高噪声的光源进行净化处理。该方法依托硅光子学技术对激光输出进行重塑与净化，最终获得更洁净、更稳定的光束
光束经净化后，芯片的非线性光学特性会将单一高功率光束分解为数十个均匀分布的光谱成分——这正是频率梳的标志性特征。最终形成的系统既整合了工业激光器的原始功率，又具备了先进通信与传感应用所需的精度和稳定性。
研究人员指出，芯片级频率梳的验证为改进当前数据中心所采用的单波长激光器提供了可能性：该技术有望为现代计算系统中对体积要求最严苛、对成本最敏感的部分赋予多光束能力。此外，除数据中心领域外，该芯片还可应用于便携式分光仪、超高精度光学钟、紧凑型量子设备及先进激光雷达系统等场景。
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多基准轴透射式离轴光学系统高精度定心装调方法
星载光谱仪可获取空间连续分布的光谱数据，是陆地植被监测、海洋环境探测等领域的核心载荷。为校正分光系统引入的畸变，星载光谱仪成像透镜多采用离轴透射式设计，由此形成的多光轴结构存在大倾角、大偏心特征，超出了传统同轴系统定心装调方法的适用范围。本文提出一种多基准轴定心装调方法（Multi-referenceAxisAlignment,MAA），通过镜筒结构一体化加工预置各光轴的偏心与倾斜参数，结合光学平板实现基准轴的高精度引出，将复杂多光轴系统的装调拆解为多个单光轴子系统的独立装调，突破了传统定心仪的测量范围限制。针对某星载光谱仪3光轴离轴透射系统开展装调验证，实测结果表明，透镜最大偏心误差小于25.4μm，最大倾斜误差小于17.7″，系统实际畸变与理论值平均偏差小于0.32μm，全面满足设计指标要求。该方法为离轴折射类光学系统的高精度装调提供了可行的技术路径，拓展了透射式光学系统装调的适用边界。
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高精度轴对称非球面反射镜面形轮廓非接触式测量方法
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