Een hoogwaardige ultrasnelle laser ter grootte van een vingertop

Een hoge prestatieultrasnelle laserde grootte van een vingertop

Volgens een nieuw cover-artikel gepubliceerd in het Journal Science, hebben onderzoekers van de City University of New York een nieuwe manier aangetoond om high-performance te creërenultrasnelle lasersOver nanofotoniek. Deze geminiaturiseerde modus vergrendeldlaserZendt een reeks ultra-korte coherente lichtpulsen van femtoseconde-intervallen uit (triljoende van een seconde).

Ultrasnelle modus vergrendeldlasersKan helpen bij het ontgrendelen van de geheimen van de snelste tijdschalen van de natuur, zoals de vorming of het breken van moleculaire bindingen tijdens chemische reacties, of de verspreiding van licht in turbulente media. De hoge snelheid, piekpulsintensiteit en brede spectrumdekking van modus-vergrendelde lasers maken ook veel fotonentechnologieën mogelijk, waaronder optische atoomklokken, biologische beeldvorming en computers die licht gebruiken om gegevens te berekenen en te verwerken.

Maar de meest geavanceerde modus-vergrendelde lasers zijn nog steeds extreem dure, krachtige bureaubladsystemen die beperkt zijn tot laboratoriumgebruik. Het doel van het nieuwe onderzoek is om dit te veranderen in een chip-sized systeem dat in het veld kan worden geproduceerd en in het veld kan worden geïmplementeerd. De onderzoekers gebruikten een dun-film lithium niobaat (TFLN) opkomende materiaalplatform om laserpulsen effectief te vormen en nauwkeurig te besturen door externe radiofrequentie elektrische signalen toe te passen. Het team combineerde de hoge laserversterking van klasse III-V halfgeleiders met de efficiënte pulsvormingsmogelijkheden van TFLN nanoschaal fotonische golfgeleiders om een ​​laser te ontwikkelen die een hoog uitgangspiekvermogen van 0,5 watt uitstraalt.

Naast zijn compacte grootte, die de grootte is van een vingertop, vertoont de nieuw aangetoonde modus-vergrendelde laser ook een aantal eigenschappen die traditionele lasers niet kunnen bereiken, zoals de mogelijkheid om precies de herhalingssnelheid van de uitgangspuls van de uitgangspuls van de uitgangspuls van de uitgangspuls over een breed bereik van 200 megaHertz gewoon af te stemmen, gewoon door de pompstroom aan te passen. Het team hoopt een chip-schaal, frequentiestabiele kambron te bereiken door de krachtige herconfiguratie van de laser, die van cruciaal belang is voor precisie-detectie. Praktische toepassingen omvatten het gebruik van mobiele telefoons om oogziekten te diagnosticeren, of om E. coli en gevaarlijke virussen in voedsel en het milieu te analyseren, en om navigatie mogelijk te maken wanneer GPS beschadigd of niet beschikbaar is.