In hege prestaasjeultrasnelle laserde grutte fan in fingertop
Neffens in nij omslachartikel publisearre yn it tydskrift Science, hawwe ûndersikers fan 'e City University fan New York in nije manier oantoand om hege prestaasjes te meitsjenultrasnelle lasersop nanofotonika. Dizze miniaturisearre modus-lockedlaserstjoert in searje ultrakoarte koherinte ljochtpulsen út mei yntervallen fan femtosekonden (triljoensten fan in sekonde).
Ultrasnelle modus-beskoattelelaserskin helpe om de geheimen fan 'e rapste tiidskalen fan 'e natuer te ûntsluten, lykas de foarming of it brekken fan molekulêre biningen tidens gemyske reaksjes, of de fersprieding fan ljocht yn turbulinte media. De hege snelheid, peakpulsintensiteit en brede spektrumdekking fan modus-locked lasers meitsje ek in protte fotontechnologyen mooglik, ynklusyf optyske atoomklokken, biologyske ôfbylding en kompjûters dy't ljocht brûke om gegevens te berekkenjen en te ferwurkjen.
Mar de meast avansearre modus-locked lasers binne noch altyd ekstreem djoere, enerzjy-easke buroblêdsystemen dy't beheind binne ta gebrûk yn it laboratoarium. It doel fan it nije ûndersyk is om hjirfan in systeem fan chipgrutte te meitsjen dat massaal produsearre en yn it fjild ynset wurde kin. De ûndersikers brûkten in tinne-film lithium niobaat (TFLN) opkommend materiaalplatfoarm om laserpulsen effektyf te foarmjen en presys te kontrolearjen troch eksterne radiofrekwinsje-elektryske sinjalen derop ta te passen. It team kombinearre de hege laserfersterking fan klasse III-V healgeleiders mei de effisjinte pulsfoarmjende mooglikheden fan TFLN-nanoskaal fotonyske golflieders om in laser te ûntwikkeljen dy't in hege útfierpykkrêft fan 0,5 watt útstrielet.
Neist syn kompakte grutte, dy't de grutte fan in fingertop hat, toant de nij demonstrearre modus-locked laser ek in oantal eigenskippen dy't tradisjonele lasers net berikke kinne, lykas de mooglikheid om de werhellingsfrekwinsje fan 'e útfierpuls presys ôf te stimmen oer in breed berik fan 200 megahertz troch gewoan de pompstroom oan te passen. It team hopet in chip-skaal, frekwinsje-stabile kamboarne te berikken troch de krêftige rekonfiguraasje fan 'e laser, dy't kritysk is foar presyzje-deteksje. Praktyske tapassingen omfetsje it gebrûk fan mobile tillefoans om eachsykten te diagnostisearjen, of om E. coli en gefaarlike firussen yn iten en it miljeu te analysearjen, en om navigaasje mooglik te meitsjen as GPS skansearre of net beskikber is.
Pleatsingstiid: 30 jannewaris 2024