Un laser ultrarapid de înaltă performanță de mărimea unui deget

O performanta ridicatalaser ultrarapidde mărimea unui vârf de deget

Potrivit unui nou articol de copertă publicat în revista Science, cercetătorii de la Universitatea City din New York au demonstrat o nouă modalitate de a crea performanțe înalte.lasere ultrarapidepe nanofotonica. Acest mod miniaturizat este blocatlaseremite o serie de impulsuri coerente ultra-scurte de lumină la intervale de femtosecunde (trilioane de secundă).

Modul ultrarapid blocatlaserepoate ajuta la dezvăluirea secretelor celor mai rapide scale 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 maximă a impulsului și acoperirea cu spectru larg a laserelor cu modul blocat permit, de asemenea, multe tehnologii fotonice, inclusiv ceasuri atomice optice, imagini biologice și computere care folosesc lumina pentru a calcula și procesa date.

Dar cele mai avansate lasere cu blocare în mod sunt încă sisteme desktop extrem de scumpe, care necesită putere, care sunt limitate la utilizarea în laborator. Scopul noii cercetări este de a transforma acest lucru într-un sistem de dimensiunea unui cip care poate fi produs în masă și implementat pe teren. Cercetătorii au folosit o platformă de material emergent cu niobat de litiu cu peliculă subțire (TFLN) pentru a modela eficient și a controla cu precizie impulsurile laser prin aplicarea de semnale electrice de radiofrecvență externă. Echipa a combinat câștigul ridicat al laserului semiconductorilor de clasa III-V cu capabilitățile eficiente de modelare a impulsurilor ale ghidurilor de undă fotonice la scară nanometrică TFLN pentru a dezvolta un laser care emite o putere de vârf de ieșire mare de 0,5 wați.

Pe lângă dimensiunea sa compactă, care este de mărimea unui deget, noul laser cu blocare în mod, nou demonstrat, prezintă, de asemenea, o serie de proprietăți pe care laserele tradiționale nu le pot atinge, cum ar fi capacitatea de a regla cu precizie rata de repetiție a impulsului de ieșire pe o perioadă de timp. gamă largă de 200 megaherți doar prin reglarea curentului pompei. Echipa speră să obțină o sursă de pieptene la scară de cip, stabilă la frecvență prin reconfigurarea puternică a laserului, care este esențială pentru detectarea de precizie. Aplicațiile practice includ utilizarea telefoanelor mobile pentru a diagnostica bolile oculare sau pentru a analiza E. coli și virușii periculoși din alimente și mediu și pentru a permite navigarea atunci când GPS-ul este deteriorat sau indisponibil.