ليزر فائق السرعة عالي الأداء بحجم الإصبع

أداء عاليليزر فائق السرعةحجم الإصبع

وفقًا لمقال غلاف جديد نشر في مجلة Science ، أظهر الباحثون في جامعة مدينة نيويورك طريقة جديدة لخلق الأداء العاليأشعة الليزر الفائق السرعةعلى نانوفوتونيك. هذا وضع المصغرة المقفلةالليزرتنبعث منها سلسلة من نبضات الضوء المتماسكة للغاية على فترات في الفمتوثانية (تريليونات ثانية).

وضع Ultrafast Modeالليزريمكن أن تساعد في إلغاء قفل أسرار أسرع النطاقات الزمنية للطبيعة ، مثل تكوين أو كسر الروابط الجزيئية أثناء التفاعلات الكيميائية ، أو انتشار الضوء في الوسائط المضطربة. تتيح أيضًا السرعة العالية ، وكثافة نبض الذروة ، وتغطية الطيف الواسعة للليزر المقفلة الوضع أيضًا العديد من تقنيات الفوتون ، بما في ذلك الساعات الذرية البصرية ، والتصوير البيولوجي ، وأجهزة الكمبيوتر التي تستخدم الضوء لحساب البيانات ومعالجتها.

لكن أشعة الليزر الأكثر تقدماً في وضع لا تزال باهظة الثمن ، وتتخلى عن أنظمة سطح المكتب التي تتطلب الطاقة والتي تقتصر على استخدام المختبر. الهدف من البحث الجديد هو تحويل هذا إلى نظام بحجم رقاقة يمكن إنتاجه ونشره في هذا المجال. استخدم الباحثون منصة مواد ناشئة للليثيوم الناشئة للفيلم الرقيقة (TFLN) لتشكيل نبضات بالليزر بشكل فعال والتحكم بدقة من خلال تطبيق الإشارات الكهربائية لتردد الراديو الخارجي عليها. قام الفريق بدمج كسب الليزر المرتفع من أشباه الموصلات من الفئة II-V مع إمكانات تشكيل النبض الفعالة من أدلة الموجات الضوئية النانوية TFLN لتطوير ليزر ينبعث من طاقة ذروة الإخراج عالية 0.5 واط.

بالإضافة إلى حجمها المضغوط ، وهو حجم الإصبع ، فإن الليزر المقفلة حديثًا حديثًا يعرض أيضًا عددًا من الخصائص التي لا يمكن أن تحققها الليزر التقليدي ، مثل القدرة على ضبط معدل التكرار بدقة على نبض الإخراج على نطاق واسع من 200 ميغاهيرتز فقط عن طريق ضبط التيار المضخة. يأمل الفريق في تحقيق مصدر مشط مستقر على نطاق الرقائق من خلال إعادة تكوين الليزر القوية ، وهو أمر بالغ الأهمية لاستشعار الدقة. تتضمن التطبيقات العملية استخدام الهواتف المحمولة لتشخيص أمراض العيون ، أو لتحليل E. coli والفيروسات الخطرة في الغذاء والبيئة ، وتمكين التنقل عندما يكون GPS تلفًا أو غير متوفر.