Висока продуктивністьнадшвидкий лазеррозміром з кінчик пальця
Згідно з новою статтею на обкладинці, опублікованою в журналі Science, дослідники з Міського університету Нью-Йорка продемонстрували новий спосіб створення високопродуктивних...надшвидкі лазерина нанофотоніці. Цей мініатюризований з синхронізованою модоюлазервипромінює серію надкоротких когерентних імпульсів світла з фемтосекундними інтервалами (трильйонними частками секунди).
Надшвидкий режим із фіксацієюлазериможе допомогти розкрити секрети найшвидших часових масштабів природи, таких як утворення або розрив молекулярних зв'язків під час хімічних реакцій, або поширення світла в турбулентних середовищах. Висока швидкість, пікова інтенсивність імпульсів та широкий спектр охоплення лазерів із синхронізацією мод також дозволяють використовувати багато фотонних технологій, включаючи оптичні атомні годинники, біологічну візуалізацію та комп'ютери, які використовують світло для обчислення та обробки даних.
Але найсучасніші лазери з синхронізацією мод все ще є надзвичайно дорогими, енергоємними настільними системами, обмеженими лабораторним використанням. Мета нового дослідження — перетворити це на систему розміром з чіп, яку можна масово виробляти та розгортати в польових умовах. Дослідники використовували платформу нового матеріалу на основі тонкоплівкового ніобату літію (TFLN) для ефективного формування та точного керування лазерними імпульсами шляхом подачі на неї зовнішніх радіочастотних електричних сигналів. Команда поєднала високий коефіцієнт лазерного підсилення напівпровідників класу III-V з ефективними можливостями формування імпульсів нанорозмірних фотонних хвилеводів TFLN, щоб розробити лазер, що випромінює високу пікову потужність 0,5 Вт.
Окрім компактного розміру, розміром з кінчик пальця, нещодавно продемонстрований лазер із синхронізацією мод також демонструє низку властивостей, яких не можуть досягти традиційні лазери, таких як здатність точно налаштовувати частоту повторення вихідного імпульсу в широкому діапазоні 200 мегагерц, просто регулюючи струм накачування. Команда сподівається досягти стабільного за частотою гребінчастого джерела масштабу мікросхеми завдяки потужній реконфігурації лазера, що має вирішальне значення для точного зондування. Практичне застосування включає використання мобільних телефонів для діагностики захворювань очей, аналізу кишкової палички та небезпечних вірусів у продуктах харчування та навколишньому середовищі, а також для забезпечення навігації, коли GPS пошкоджений або недоступний.
Час публікації: 30 січня 2024 р.