Augstas veiktspējas īpaši ātrs lāzers pirksta gala lielumā

Augsts sniegumsīpaši ātrs lāzerspirksta gala lielumā

Saskaņā ar jauno vāka rakstu, kas publicēts žurnālā Science, Ņujorkas pilsētas universitātes pētnieki ir parādījuši jaunu veidu, kā radīt augstas veiktspējasīpaši ātri lāzeripar nanofotoniku. Šis miniatūriskais režīms ir bloķētslāzersizstaro virkni īpaši īsu koherentu gaismas impulsu ar femtosekundes intervālu (sekundes triljonajām daļām).

Īpaši ātrs režīms bloķētslāzerivar palīdzēt atklāt dabas ātrāko laika grafiku noslēpumus, piemēram, molekulāro saišu veidošanos vai pārraušanu ķīmisko reakciju laikā vai gaismas izplatīšanos turbulentā vidē. Režīmu bloķēto lāzeru lielais ātrums, maksimālā impulsa intensitāte un plaša spektra pārklājums nodrošina arī daudzas fotonu tehnoloģijas, tostarp optiskos atompulksteņus, bioloģisko attēlveidošanu un datorus, kas izmanto gaismu, lai aprēķinātu un apstrādātu datus.

Taču vismodernākie lāzeri ar režīma bloķēšanu joprojām ir ārkārtīgi dārgas, jaudas prasīgas darbvirsmas sistēmas, kuras var izmantot tikai laboratorijās. Jaunā pētījuma mērķis ir pārvērst to par mikroshēmas lieluma sistēmu, ko var masveidā ražot un izmantot šajā jomā. Pētnieki izmantoja plānslāņa litija niobāta (TFLN) topošo materiālu platformu, lai efektīvi veidotu un precīzi kontrolētu lāzera impulsus, pielietojot tam ārējos radiofrekvences elektriskos signālus. Komanda apvienoja III-V klases pusvadītāju lielo lāzera pastiprinājumu ar efektīvām TFLN nanomēroga fotonisko viļņvadu impulsu veidošanas iespējām, lai izstrādātu lāzeru, kas izstaro lielu izejas maksimālo jaudu 0,5 vati.

Papildus kompaktajam izmēram, kas ir pirksta gala lielums, nesen demonstrētajam režīma bloķētajam lāzeram ir arī vairākas īpašības, kuras nevar sasniegt tradicionālie lāzeri, piemēram, spēja precīzi noregulēt izejas impulsa atkārtošanās ātrumu. plašs 200 megahercu diapazons, tikai regulējot sūkņa strāvu. Komanda cer iegūt mikroshēmas mēroga, frekvences stabilu ķemmes avotu, izmantojot lāzera jaudīgo pārkonfigurāciju, kas ir ļoti svarīga precīzai noteikšanai. Praktiski pielietojumi ietver mobilo tālruņu izmantošanu, lai diagnosticētu acu slimības vai analizētu E. coli un bīstamus vīrusus pārtikā un vidē, kā arī lai nodrošinātu navigāciju, ja GPS ir bojāts vai nav pieejams.