Vysoký výkonultrarýchly laserveľkosť končeka prsta
Podľa nového článku publikovaného v časopise Science výskumníci z Mestskej univerzity v New Yorku preukázali nový spôsob, ako vytvoriť vysokovýkonné...ultrarýchle laseryna nanofotonike. Tento miniaturizovaný módovo viazanýlaservyžaruje sériu ultrakrátkych koherentných svetelných impulzov vo femtosekundových intervaloch (bilióntiny sekundy).
Ultrarýchly režim s uzamknutým režimomlaserymôže pomôcť odhaliť tajomstvá najrýchlejších časových rámcov v prírode, ako je tvorba alebo rozbíjanie molekulárnych väzieb počas chemických reakcií alebo šírenie svetla v turbulentnom prostredí. Vysoká rýchlosť, špičková intenzita impulzov a široké spektrum laserov so synchronizovaným režimom umožňujú aj mnohé fotónové technológie vrátane optických atómových hodín, biologického zobrazovania a počítačov, ktoré využívajú svetlo na výpočet a spracovanie údajov.
Najpokročilejšie lasery s synchronizáciou módov sú však stále extrémne drahé a energeticky náročné stolové systémy, ktoré sú obmedzené na laboratórne použitie. Cieľom nového výskumu je premeniť ho na systém veľkosti čipu, ktorý sa dá hromadne vyrábať a nasadzovať v teréne. Výskumníci použili platformu s tenkým filmom niobátu lítia (TFLN) na efektívne tvarovanie a presné riadenie laserových impulzov aplikáciou externých rádiofrekvenčných elektrických signálov. Tím skombinoval vysoký laserový zisk polovodičov triedy III-V s efektívnymi schopnosťami tvarovania impulzov fotonických vlnovodov TFLN v nanorozmeroch, aby vyvinul laser vyžarujúci vysoký výstupný špičkový výkon 0,5 wattu.
Okrem kompaktných rozmerov, ktoré majú veľkosť končeka prsta, novo demonštrovaný laser s synchronizáciou módov vykazuje aj množstvo vlastností, ktoré tradičné lasery nedokážu dosiahnuť, ako napríklad schopnosť presne naladiť opakovaciu frekvenciu výstupného impulzu v širokom rozsahu 200 megahertzov len nastavením čerpacieho prúdu. Tím dúfa, že vďaka výkonnej rekonfigurácii laseru dosiahne hrebeňový zdroj s čipovou veľkosťou a frekvenciou, ktorý je kľúčový pre presné snímanie. Medzi praktické aplikácie patrí použitie mobilných telefónov na diagnostiku očných ochorení alebo na analýzu E. coli a nebezpečných vírusov v potravinách a životnom prostredí a na umožnenie navigácie, keď je GPS poškodený alebo nedostupný.
Čas uverejnenia: 30. januára 2024