Många nya teknologier är beroende av högkvalitativa lasrar. Laserbaserade LiDAR-sensorer kan ge mycket exakta skanningar av tredimensionella utrymmen, och som sådana är avgörande i tillämpningar som sträcker sig från autonoma fordon till geologisk kartläggningsteknik och nödberedskapssystem. Högkvalitativa lasrar är också en viktig del av höghastighets-, datacenter med stora volymer som är ryggraden i internet.

När man bedömer kvaliteten på en laser, forskare tittar på bruset i en lasers frekvens, eller antalet gånger som laserns ljusvåg växlar i varje sekund. Låg kvalitet, "brusiga" lasrar har fler slumpmässiga variationer i dessa växlar, gör dem oanvändbara för system som är avsedda att returnera korrekta mätningar eller förmedla tätt packad information.

För närvarande, lasrar med tillräckligt lågfrekvent brus är skrymmande, dyrt och ett opraktiskt val för masstillverkning. Penn Engineers har bestämt sig för att lösa detta problem med en enhet som kallas ett "fasbrusfilter" som kan bli billig, kompakta lasrar till de som är lämpliga för LiDAR och mer.

Firooz Aflatouni, Skirkanich biträdande professor i el- och systemteknik, är expert på att kombinera fotoniska och elektroniska element på enstaka mikrochips, få ut det mesta av båda systemen. Nu, han och labbmedlem Mohamad Hossein Idjadi har tillämpat denna expertis för att reducera lågprislasrars frekvensbrus, uppnå samma sak, om inte bättre, prestanda som den större, dyrare lasrar.

Aflatouni och Idjadi publicerade en studie som beskriver prestandan för deras filter i Nature Photonics .