作者:SPIE·雷娜·保留 量子级联光子器件
，doi 10
1117/1
美国联合通讯社(Associated Press)
2
六
066001
信用:SPIE 极端事件发生在许多可观察到的环境中
大自然是一个多产的源头:汹涌澎湃的巨浪、季风降雨、野火等
从气候科学到光学，物理学家已经对极端事件的特征进行了分类，并将这一概念扩展到他们各自的专业领域
例如，极端事件可能发生在电信数据流中
在光纤通信中，越洋系统会出现大量的时空波动，突然的浪涌是必须抑制的极端事件，因为它可能会改变与物理层相关的组件或中断私有消息的传输
最近，巴黎电信公司(法国)的研究人员与加州大学洛杉矶分校(美国)和达姆施塔德大学(德国)合作报告说，在量子级联激光器中观察到了极端事件
表征这些极端事件的巨大脉冲可以促成神经形态系统中交流所必需的突然而剧烈的爆发，这种爆发是由大脑强大的计算能力激发的
基于发射中红外光的量子级联激光器(QCL)，研究人员开发了一种基本的光学神经元系统，其运行速度是生物神经元的10000倍
他们的报告发表在《高级光子学》上
巨脉冲，微调 巴黎电信研究员、该论文的第一作者奥利维耶·施皮茨(Olivier Spitz)指出，QCLs中的巨脉冲可以通过增加“脉冲激励”(偏置电流的短时间小幅度增加)来成功触发
巴黎电信大学和新墨西哥大学的资深作者弗雷德里克·格里洛教授解释说，这种触发能力对于像光学神经元系统这样的应用来说是至关重要的，因为这种系统要求光脉冲响应扰动而被触发
该团队的光学神经元系统展示了在生物神经元中观察到的行为，如阈值、相位尖峰和主音尖峰
调制和频率的微调允许控制尖峰之间的时间间隔
格里洛解释说，“神经形态系统需要一个强有力的、超阈值的刺激来激发尖峰反应，而相位尖峰和主音尖峰对应于刺激到达后的单个或连续尖峰放电
“为了复制各种生物神经元反应，也需要中断对应于神经元活动的规则的连续爆发
量子级联激光器 格里洛指出，他的团队报告的发现表明，与标准二极管激光器或垂直腔面发射激光器相比，量子级联激光器的潜力越来越大，目前需要更复杂的技术来实现神经形态特性
1994年首次实验证明，量子级联激光器最初是为在低温下使用而开发的
它们的发展很快，可以在更高的温度下使用，最高可达室温
由于它们可以实现大量的波长(从3微米到300微米)，准分子激光有助于许多工业应用，如光谱学、光学对抗和自由空间通信
根据格里洛的说法，量子CLs所涉及的物理与二极管激光器完全不同
“量子级联激光器相对于二极管激光器的优势来自于导带态之间的亚皮秒电子跃迁，载流子寿命比光子寿命短得多，”格里洛说
他评论说，在光反馈下，量子色层表现出完全不同的光发射行为，包括但不限于巨脉冲出现、激光对调制的响应和频率梳动力学
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