Ultrabrzi laser visokih performansi veličine vrha prsta

Visoke performanseultrabrzi laserveličine vrha prsta

Prema novom naslovnom članku objavljenom u časopisu Science, istraživači sa City University of New York demonstrirali su novi način stvaranja visokih performansiultrabrzi laserio nanofotonici.Ovaj minijaturni način rada zaključanlaseremituje niz ultra-kratkih koherentnih impulsa svjetlosti u femtosekundnim intervalima (triliontinke sekunde).

Ultrabrzi način rada zaključanlaserimože pomoći da se otkriju tajne najbržih vremenskih razmjera prirode, kao što je formiranje ili razbijanje molekularnih veza tokom kemijskih reakcija, ili širenje svjetlosti u turbulentnim medijima.Velika brzina, vršni intenzitet impulsa i široka pokrivenost spektra lasera sa zaključavanjem moda također omogućavaju mnoge fotonske tehnologije, uključujući optičke atomske satove, biološko snimanje i kompjutere koji koriste svjetlost za izračunavanje i obradu podataka.

Ali najnapredniji laseri sa zaključavanjem moda su i dalje izuzetno skupi desktop sistemi koji zahtevaju snagu i koji su ograničeni na laboratorijsku upotrebu.Cilj novog istraživanja je da se ovo pretvori u sistem veličine čipa koji se može masovno proizvoditi i koristiti na terenu.Istraživači su koristili platformu od tankoslojnog litijum niobata (TFLN) koja se pojavljuje za efikasno oblikovanje i preciznu kontrolu laserskih impulsa primjenom vanjskih električnih signala radio frekvencije na nju.Tim je kombinovao visoko lasersko pojačanje poluprovodnika klase III-V sa sposobnošću efikasnog oblikovanja impulsa TFLN fotonskih talasovoda na nanoskali kako bi razvio laser koji emituje visoku izlaznu vršnu snagu od 0,5 vati.

Pored svoje kompaktne veličine, koja je veličine vrha prsta, novodemonstrirani laser s zaključavanjem moda također pokazuje niz svojstava koja tradicionalni laseri ne mogu postići, kao što je sposobnost preciznog podešavanja stope ponavljanja izlaznog impulsa tijekom širok raspon od 200 megaherca samo podešavanjem struje pumpe.Tim se nada da će putem moćne rekonfiguracije lasera, što je kritično za precizno detekciju, postići češljasti izvor veličine čipa, stabilan na frekvenciji.Praktične primjene uključuju korištenje mobilnih telefona za dijagnosticiranje očnih bolesti ili za analizu E. coli i opasnih virusa u hrani i okolišu, te za omogućavanje navigacije kada je GPS oštećen ili nedostupan.