Високоефективен ултрабърз лазер с размер на върха на пръста

Висока производителностсвръхбърз лазерс размер на върха на пръста

Според нова статия на корицата, публикувана в списание Science, изследователи от City University of New York са демонстрирали нов начин за създаване на високопроизводителнисвръхбързи лазеривърху нанофотониката. Този миниатюризиран режим е заключенлазеризлъчва поредица от ултракъси кохерентни импулси светлина на фемтосекундни интервали (трилионни от секундата).

Ултрабърз режим-заключенлазериможе да помогне за разкриването на тайните на най-бързите времеви мащаби на природата, като образуването или разкъсването на молекулярни връзки по време на химични реакции или разпространението на светлина в турбулентна среда. Високата скорост, пиковият интензитет на импулса и широкоспектърното покритие на лазерите със заключен режим също позволяват много фотонни технологии, включително оптични атомни часовници, биологични изображения и компютри, които използват светлина за изчисляване и обработка на данни.

Но най-модерните лазери със заключен режим са все още изключително скъпи, изискващи енергия настолни системи, които са ограничени до лабораторна употреба. Целта на новото изследване е да се превърне това в система с размер на чип, която може да се произвежда масово и да се използва на място. Изследователите са използвали нововъзникваща материална платформа с тънък слой литиев ниобат (TFLN), за да оформят ефективно и прецизно контролират лазерните импулси чрез прилагане на външни радиочестотни електрически сигнали към него. Екипът комбинира високото лазерно усилване на полупроводници от клас III-V с ефективните възможности за оформяне на импулси на TFLN наноразмерни фотонни вълноводи, за да разработи лазер, излъчващ висока изходна пикова мощност от 0,5 вата.

В допълнение към своя компактен размер, който е с размер на върха на пръста, наскоро демонстрираният лазер със заключен режим също показва редица свойства, които традиционните лазери не могат да постигнат, като например способността за прецизна настройка на честотата на повторение на изходния импулс през широк диапазон от 200 мегахерца само чрез регулиране на тока на помпата. Екипът се надява да постигне източник на гребен с мащаб на чип и стабилна честота чрез мощното преконфигуриране на лазера, което е от решаващо значение за прецизното отчитане. Практическите приложения включват използването на мобилни телефони за диагностициране на очни заболявания или за анализ на E. coli и опасни вируси в храната и околната среда, както и за активиране на навигация, когато GPS е повреден или недостъпен.