Parmak ucu büyüklüğünde, yüksek performanslı, ultra hızlı bir lazer.

Yüksek performanslıultra hızlı lazerbir parmak ucu büyüklüğünde

Science dergisinde yayınlanan yeni bir kapak makalesine göre, New York Şehir Üniversitesi'ndeki araştırmacılar yüksek performanslı ürünler yaratmanın yeni bir yolunu gösterdiler.ultra hızlı lazerlernanofotonik üzerine. Bu minyatürleştirilmiş mod kilitlilazerFemtosaniye aralıklarla (saniyenin trilyonda biri) bir dizi ultra kısa, tutarlı ışık darbesi yayar.

Ultra hızlı mod kilitlilazerlerMod kilitli lazerler, kimyasal reaksiyonlar sırasında moleküler bağların oluşumu veya kırılması ya da türbülanslı ortamlarda ışığın yayılması gibi doğanın en hızlı zaman ölçeklerinin sırlarını çözmeye yardımcı olabilir. Mod kilitli lazerlerin yüksek hızı, tepe darbe yoğunluğu ve geniş spektrum kapsamı, optik atom saatleri, biyolojik görüntüleme ve verileri hesaplamak ve işlemek için ışığı kullanan bilgisayarlar da dahil olmak üzere birçok foton teknolojisini mümkün kılar.

Ancak en gelişmiş mod kilitli lazerler hala son derece pahalı, yüksek güç tüketen ve laboratuvar kullanımıyla sınırlı masaüstü sistemlerdir. Yeni araştırmanın amacı, bunu seri üretilebilen ve sahada kullanılabilen çip boyutunda bir sisteme dönüştürmektir. Araştırmacılar, ince film lityum niobat (TFLN) adı verilen yeni nesil bir malzeme platformunu kullanarak, üzerine harici radyo frekanslı elektrik sinyalleri uygulayarak lazer darbelerini etkili bir şekilde şekillendirdi ve hassas bir şekilde kontrol etti. Ekip, III-V sınıfı yarı iletkenlerin yüksek lazer kazancını, TFLN nano ölçekli fotonik dalga kılavuzlarının verimli darbe şekillendirme yetenekleriyle birleştirerek, 0,5 watt'lık yüksek tepe çıkış gücü yayan bir lazer geliştirdi.

Yeni gösterilen mod kilitli lazer, parmak ucu büyüklüğündeki kompakt boyutuna ek olarak, geleneksel lazerlerin elde edemediği bir dizi özelliğe de sahip. Bunlar arasında, pompa akımını ayarlayarak çıkış darbesinin tekrarlama hızını 200 megahertz'lik geniş bir aralıkta hassas bir şekilde ayarlayabilme yeteneği yer alıyor. Ekip, lazerin güçlü yeniden yapılandırma özelliği sayesinde, hassas algılama için kritik öneme sahip, çip ölçekli, frekans kararlı bir tarak kaynağı elde etmeyi umuyor. Pratik uygulamalar arasında, göz hastalıklarını teşhis etmek, gıda ve çevredeki E. coli ve tehlikeli virüsleri analiz etmek ve GPS'in hasar gördüğü veya kullanılamadığı durumlarda navigasyonu sağlamak için cep telefonlarının kullanımı yer alıyor.