Un laser ultrarapast de înaltă performanță de dimensiunea unui deget

O performanță ridicatăLaser ultrarapastdimensiunea unui deget

Potrivit unui nou articol de copertă publicat în revista Science, cercetătorii de la City University of New York au demonstrat o nouă modalitate de a crea performanță de înaltă calitateLasere ultrarapastepe nanofotonică. Acest mod miniaturizat în mod blocatlaserEmite o serie de impulsuri coerente ultra-scurte de lumină la intervale femtosecunde (trilioane de secunde).

Modul ultrarapast blocatlaserepoate ajuta la deblocarea secretelor celei mai rapide perioade de timp ale naturii, cum ar fi formarea sau ruperea legăturilor moleculare în timpul reacțiilor chimice sau propagarea luminii în medii turbulente. Viteza mare, intensitatea pulsului maxim și acoperirea cu spectru larg a laserelor blocate în mod permit, de asemenea, multe tehnologii fotonice, inclusiv ceasuri atomice optice, imagini biologice și computere care folosesc lumina pentru a calcula și procesa datele.

Dar cele mai avansate lasere blocate în mod sunt încă sisteme de desktop extrem de scumpe, care sunt limitate de putere, care sunt limitate la utilizarea de laborator. Scopul noii cercetări este de a transforma acest lucru într-un sistem de dimensiuni de cip care poate fi produs în masă și implementat în domeniu. Cercetătorii au folosit o platformă de materiale emergente cu film subțire (TFLN) cu film subțire pentru a modela și controla eficient impulsurile laser prin aplicarea semnalelor electrice de frecvență radio externă. Echipa a combinat câștigul ridicat laser al semiconductorilor de clasa III-V cu capacitățile eficiente de modelare a pulsului de ghiduri de undă fotonice cu nano-scală TFLN pentru a dezvolta un laser care emite o putere maximă de ieșire ridicată de 0,5 wați.

În plus față de dimensiunea sa compactă, care este dimensiunea unui vârf de deget, laserul recent blocat în mod demonstrat prezintă, de asemenea, o serie de proprietăți pe care laserele tradiționale nu le pot realiza, cum ar fi capacitatea de a regla cu precizie rata de repetare a pulsului de ieșire pe o gamă largă de 200 megahertz doar prin reglarea curentului pompei. Echipa speră să obțină o sursă de pieptene stabilă la scară de cip, printr-o reconfigurare puternică a laserului, care este esențială pentru detectarea preciziei. Aplicațiile practice includ utilizarea telefoanelor mobile pentru diagnosticarea bolilor ochilor sau pentru a analiza E. coli și viruși periculoși în alimente și mediu și pentru a permite navigarea atunci când GPS -ul este deteriorat sau indisponibil.