Visoko zmogljiv ultra hiter laser v velikosti konice prsta

Visoka zmogljivostultra hiter laservelikosti konice prsta

V skladu z novim člankom na naslovnici, objavljenim v reviji Science, so raziskovalci na mestni univerzi v New Yorku pokazali nov način za ustvarjanje visoko zmogljivihultra hitri laserjio nanofotoniki. Ta miniaturiziran način je zaklenjenlaseroddaja serijo ultra kratkih koherentnih svetlobnih impulzov v femtosekundnih intervalih (trilijontke sekunde).

Zaklenjen ultrahitri načinlaserjilahko pomaga odkriti skrivnosti najhitrejših časov v naravi, kot je tvorba ali zlom molekularnih vezi med kemičnimi reakcijami ali širjenje svetlobe v turbulentnih medijih. Visoka hitrost, najvišja intenzivnost impulza in široka pokritost spektra laserjev z zaklenjenim načinom omogočajo tudi številne fotonske tehnologije, vključno z optičnimi atomskimi urami, biološkim slikanjem in računalniki, ki uporabljajo svetlobo za izračun in obdelavo podatkov.

Toda najnaprednejši laserji z zaklenjenim načinom so še vedno izjemno dragi, energijsko zahtevni namizni sistemi, ki so omejeni na laboratorijsko uporabo. Cilj nove raziskave je to spremeniti v sistem velikosti čipa, ki ga je mogoče množično proizvajati in uporabljati na terenu. Raziskovalci so uporabili nastajajočo materialno platformo tankoslojnega litijevega niobata (TFLN) za učinkovito oblikovanje in natančen nadzor laserskih impulzov z uporabo zunanjih radiofrekvenčnih električnih signalov. Ekipa je združila visoko lasersko ojačitev polprevodnikov razreda III-V z učinkovitimi zmožnostmi oblikovanja impulzov fotonskih valovodov TFLN v nanometrskem merilu, da bi razvila laser, ki oddaja visoko izhodno konično moč 0,5 vata.

Poleg svoje kompaktne velikosti, ki je velika kot konica prsta, ima na novo predstavljen laser z zaklenjenim načinom tudi številne lastnosti, ki jih tradicionalni laserji ne morejo doseči, kot je zmožnost natančne prilagoditve stopnje ponavljanja izhodnega impulza v širok razpon 200 megahercev samo s prilagajanjem toka črpalke. Ekipa upa, da bo z zmogljivo rekonfiguracijo laserja, ki je ključnega pomena za natančno zaznavanje, dosegla frekvenčno stabilen vir glavnika v velikosti čipa. Praktične aplikacije vključujejo uporabo mobilnih telefonov za diagnosticiranje očesnih bolezni ali za analizo E. coli in nevarnih virusov v hrani in okolju ter za omogočanje navigacije, ko je GPS poškodovan ali nedosegljiv.