自1982年创造以来，Ti:Sapphire激光器在根底物理、化学光谱学和生物研讨中完成了很多使用。与其他固态增益资料比较，掺钛的蓝宝石晶体 (化学式为Ti3+: Al，简称Ti:Sapphire)具有许多优势，包含宽调谐规模 (600~1200 nm)、大面积发射截面以及多种不同波长的光源。最近，Joshua Yang等人展现了一项里程碑式的作业，经过Ti:Sapphire单晶和 SiO晶圆的晶片键合、CMP 抛光和干法蚀刻制成的Ti:Sapphire激光器完成了超低亚毫瓦的激光阈值扩大。但是，经过干法蚀刻操控Ti:Sapphire薄膜厚度带来了功率低、本钱高且不合适大规模出产的问题。

  在本项作业中，研讨人员使用RungeKutta算法来核算传达方程，对其迭代求解进行增益特性研讨。发现当泵浦功率到达 160 mW 时，最大增益到达了28 dB，并在近 100 THz 的带宽内坚持 20 dB 以上的增益。此成果展现了 SiN-Ti:Sapphire波导扩大器的宽发射带，标明其在宽光谱规模内供给安稳扩大的才能。经过 1200C、0.05 MPa 键兼并退火 10 h 后，成功完成了衬底蓝宝石上的Ti:Sapphire薄膜的制备。虽然因为表面上的质量和键合条件的约束，当时薄膜的尺度仅为约200 m直径和1 m厚度，但经过后续工艺优化将有或许制备更大的Ti:Sapphire薄膜。相关作业有望为片上Ti:Sapphire波导扩大器和激光器的优化方便和试验完成供给新的途径，为完成小型化、片上化冷原子专心供给有力支撑。