Visoke performanseultrabrzi laserveličine vrha prsta
Prema novom članku objavljenom u časopisu Science, istraživači sa Sveučilišta City u New Yorku pokazali su novi način stvaranja visokoučinkovitihultrabrzi laserio nanofotonici. Ovaj minijaturizirani modalno zaključanilaseremitira niz ultrakratkih koherentnih svjetlosnih impulsa u femtosekundnim intervalima (trilijunitim dijelovima sekunde).
Ultrabrzi način rada zaključanlaserimože pomoći u otkrivanju tajni najbržih vremenskih skala u prirodi, poput stvaranja ili prekidanja molekularnih veza tijekom kemijskih reakcija ili širenja svjetlosti u turbulentnim medijima. Velika brzina, vršni intenzitet impulsa i širok spektar lasera sa zaključanim modom također omogućuju mnoge fotonske tehnologije, uključujući optičke atomske satove, biološko snimanje i računala koja koriste svjetlost za izračun i obradu podataka.
No najnapredniji laseri sa zaključanim modom i dalje su izuzetno skupi, energetski zahtjevni stolni sustavi koji su ograničeni na laboratorijsku upotrebu. Cilj novog istraživanja je pretvoriti ovo u sustav veličine čipa koji se može masovno proizvoditi i primjenjivati na terenu. Istraživači su koristili platformu novog materijala tankog filma litij-niobata (TFLN) kako bi učinkovito oblikovali i precizno kontrolirali laserske impulse primjenom vanjskih radiofrekventnih električnih signala. Tim je kombinirao visoko lasersko pojačanje poluvodiča klase III-V s učinkovitim mogućnostima oblikovanja impulsa TFLN nanoskalnih fotonskih valovoda kako bi razvio laser koji emitira visoku izlaznu vršnu snagu od 0,5 vata.
Osim kompaktne veličine, veličine vrha prsta, novodemonstrirani laser sa zaključanim modom također pokazuje niz svojstava koja tradicionalni laseri ne mogu postići, poput mogućnosti preciznog podešavanja brzine ponavljanja izlaznog impulsa u širokom rasponu od 200 megaherca samo podešavanjem struje pumpe. Tim se nada da će postići izvor češlja na razini čipa i frekvencijski stabilan putem snažne rekonfiguracije lasera, što je ključno za precizno očitavanje. 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.
Vrijeme objave: 30. siječnja 2024.