Nagy teljesítményűultragyors lézerujjbegy méretű
A Science folyóiratban megjelent új címlapcikk szerint a New York-i Városi Egyetem kutatói új módszert mutattak be nagy teljesítményű eszközök létrehozására.ultragyors lézereka nanofotonikán. Ez a miniatürizált móduskapcsoltlézerfemtoszekundumos (billiomod másodperces) időközönként ultrarövid, koherens fényimpulzusok sorozatát bocsátja ki.
Ultragyors módban zároltlézereksegíthet feltárni a természet leggyorsabb időskáláinak titkait, például a molekuláris kötések kialakulását vagy felbomlását kémiai reakciók során, vagy a fény terjedését turbulens közegben. A móduskapcsolt lézerek nagy sebessége, csúcsimpulzus-intenzitása és széles spektrumú lefedettsége számos fotontechnológiát is lehetővé tesz, beleértve az optikai atomórákat, a biológiai képalkotást és a fényt használó számítógépeket az adatok kiszámításához és feldolgozásához.
A legfejlettebb móduskapcsolt lézerek azonban még mindig rendkívül drágák, energiaigényes asztali rendszerek, amelyek laboratóriumi használatra korlátozódnak. Az új kutatás célja, hogy ezt egy chip méretű rendszerré alakítsa, amely tömegesen gyártható és terepen is alkalmazható. A kutatók egy vékonyrétegű lítium-niobát (TFLN) feltörekvő anyagplatformot használtak a lézerimpulzusok hatékony formálására és pontos szabályozására külső rádiófrekvenciás elektromos jelek alkalmazásával. A csapat a III-V osztályú félvezetők nagy lézererősítését a TFLN nanoskálájú fotonikus hullámvezetők hatékony impulzusformáló képességeivel kombinálta, hogy egy olyan lézert fejlesszen ki, amely 0,5 watt nagy kimeneti csúcsteljesítményt bocsát ki.
Kompakt, ujjbegynyi mérete mellett az újonnan bemutatott móduskapcsolt lézer számos olyan tulajdonsággal is rendelkezik, amelyeket a hagyományos lézerek nem tudnak elérni, például azzal a képességgel, hogy a pumpáram beállításával pontosan beállítsa a kimeneti impulzus ismétlési sebességét 200 megahertzes széles tartományban. A csapat a lézer hatékony újrakonfigurálásával egy chip méretű, frekvenciastabil fésűforrást remél elérni, ami kritikus fontosságú a precíziós érzékelés szempontjából. A gyakorlati alkalmazások közé tartozik a mobiltelefonok használata szembetegségek diagnosztizálására, vagy az E. coli és a veszélyes vírusok elemzése az élelmiszerekben és a környezetben, valamint a navigáció lehetővé tétele, ha a GPS sérült vagy nem érhető el.
Közzététel ideje: 2024. január 30.