Një lazer ultra i shpejtë me performancë të lartë, me madhësinë e majës së gishtit

Një performancë e lartëlazer ultra i shpejtëmadhësia e një maje gishti

Sipas një artikulli të ri në kopertinën e revistës Science, studiuesit në Universitetin e Qytetit të Nju Jorkut kanë demonstruar një mënyrë të re për të krijuar performancë të lartë...lazerë ultra të shpejtënë nanofotonikë. Ky modalitet i miniaturizuar i bllokuarlazerlëshon një seri pulsesh ultra të shkurtra koherente drite në intervale femtosekondash (triliontë të sekondës).

Modaliteti ultra i shpejtë i bllokuarlazerëtmund të ndihmojë në zhbllokimin e sekreteve të shkallëve më të shpejta kohore të natyrës, siç është formimi ose prishja e lidhjeve molekulare gjatë reaksioneve kimike, ose përhapja e dritës në mjedise turbulente. Shpejtësia e lartë, intensiteti maksimal i pulsit dhe mbulimi i gjerë i spektrit të lazerëve të bllokuar sipas modalitetit mundësojnë gjithashtu shumë teknologji fotonesh, duke përfshirë orët atomike optike, imazherinë biologjike dhe kompjuterët që përdorin dritën për të llogaritur dhe përpunuar të dhënat.

Por lazerët më të përparuar me bllokim të modalitetit janë ende sisteme desktop jashtëzakonisht të shtrenjta, që kërkojnë energji dhe janë të kufizuara në përdorim laboratorik. Qëllimi i hulumtimit të ri është ta shndërrojë këtë në një sistem me madhësinë e një çipi që mund të prodhohet në masë dhe të vendoset në terren. Studiuesit përdorën një platformë materialesh në zhvillim të niobatit të litiumit me film të hollë (TFLN) për të formësuar dhe kontrolluar në mënyrë efektive pulset e lazerit duke aplikuar sinjale elektrike të frekuencës radio të jashtme në të. Ekipi kombinoi fitimin e lartë të lazerit të gjysmëpërçuesve të klasës III-V me aftësitë efikase të formësimit të pulseve të valëve fotonike në shkallë nano TFLN për të zhvilluar një lazer që lëshon një fuqi maksimale dalëse të lartë prej 0.5 vat.

Përveç madhësisë së tij kompakte, e cila është sa madhësia e majës së një gishti, lazeri i sapo demonstruar me bllokim të modalitetit shfaq gjithashtu një numër vetish që lazerët tradicionalë nuk mund t'i arrijnë, siç është aftësia për të akorduar me saktësi shkallën e përsëritjes së pulsit të daljes në një gamë të gjerë prej 200 megahertz vetëm duke rregulluar rrymën e pompës. Ekipi shpreson të arrijë një burim krehër në shkallë çipi dhe të qëndrueshëm në frekuencë përmes rikonfigurimit të fuqishëm të lazerit, i cili është kritik për ndjeshmërinë precize. Zbatimet praktike përfshijnë përdorimin e telefonave celularë për të diagnostikuar sëmundjet e syve, ose për të analizuar E. coli dhe viruset e rrezikshme në ushqim dhe mjedis, dhe për të mundësuar navigimin kur GPS është i dëmtuar ose i padisponueshëm.