Visokozmogljiv ultrahiter laser velikosti konice prsta

Visoka zmogljivostultrahitri laservelikosti konice prsta

Glede na nov članek, objavljen v reviji Science, so raziskovalci na Mestni univerzi v New Yorku predstavili nov način za ustvarjanje visokozmogljivihultrahitri laserjio nanofotoniki. Ta miniaturizirana zaklenjena modalaseroddaja vrsto ultra kratkih koherentnih svetlobnih impulzov v femtosekundnih intervalih (trilijoninkah sekunde).

Ultrahitro zaklenjeno z načinomlaserjilahko pomaga odkriti skrivnosti najhitrejših naravnih časovnih skal, kot sta nastanek ali prekinitev molekularnih vezi med kemijskimi reakcijami ali širjenje svetlobe v turbulentnih medijih. Visoka hitrost, najvišja intenzivnost impulzov in širok spekter laserjev z zaklenjenim načinom delovanja omogočajo tudi številne fotonske tehnologije, vključno z optičnimi atomskimi urami, biološkim slikanjem in računalniki, ki uporabljajo svetlobo za izračun in obdelavo podatkov.

Vendar so najnaprednejši laserji z zaklenjenim načinom še vedno izjemno dragi, energetsko 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 platformo nastajajočega materiala s tankoplastnim litijevim niobatom (TFLN) za učinkovito oblikovanje in natančno krmiljenje laserskih impulzov z uporabo zunanjih radiofrekvenčnih električnih signalov. Ekipa je združila visok laserski ojačanje polprevodnikov razreda III-V z učinkovitimi zmožnostmi oblikovanja impulzov nanometrskih fotonskih valovodov TFLN, da bi razvila laser, ki oddaja visoko izhodno vršno moč 0,5 vata.

Poleg kompaktne velikosti, ki je velikosti konice prsta, ima na novo predstavljeni laser z zaklenjenim načinom delovanja tudi številne lastnosti, ki jih tradicionalni laserji ne morejo doseči, kot je na primer sposobnost natančne nastavitve hitrosti ponavljanja izhodnega impulza v širokem območju 200 megahercev samo s prilagajanjem črpalnega toka. Ekipa upa, da bo z zmogljivo rekonfiguracijo laserja dosegla frekvenčno stabilen glavnik v velikosti čipa, kar je ključnega pomena za natančno zaznavanje. 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 ni na voljo.