Высокая производительностьсверхбыстрый лазерразмером с кончик пальца
Согласно новой статье, опубликованной на обложке журнала Science, исследователи из Городского университета Нью-Йорка продемонстрировали новый способ создания высокопроизводительных устройств.сверхбыстрые лазерыв нанофотонике. Эта миниатюрная система синхронизации мод.лазерИзлучает серию сверхкоротких когерентных импульсов света с фемтосекундными интервалами (триллионными долями секунды).
Сверхбыстрая синхронизация режимовлазерыЭто может помочь раскрыть секреты самых быстрых временных масштабов в природе, таких как образование или разрыв молекулярных связей во время химических реакций или распространение света в турбулентных средах. Высокая скорость, пиковая интенсивность импульса и широкий спектральный охват лазеров с синхронизацией мод также позволяют использовать их во многих фотонных технологиях, включая оптические атомные часы, биологическую визуализацию и компьютеры, использующие свет для вычислений и обработки данных.
Однако самые передовые лазеры с синхронизацией мод по-прежнему представляют собой чрезвычайно дорогие, энергоемкие настольные системы, ограниченные лабораторным использованием. Цель нового исследования — превратить это в систему размером с чип, которую можно будет производить серийно и использовать в полевых условиях. Исследователи использовали перспективную платформу на основе тонкопленочного ниобата лития (TFLN) для эффективного формирования и точного управления лазерными импульсами путем подачи на него внешних радиочастотных электрических сигналов. Команда объединила высокое усиление лазера полупроводников класса III-V с эффективными возможностями формирования импульсов наноразмерных фотонных волноводов TFLN для разработки лазера, излучающего высокую пиковую мощность 0,5 Вт.
Помимо компактных размеров, сравнимых с кончиком пальца, недавно продемонстрированный лазер с синхронизацией мод также обладает рядом свойств, недоступных традиционным лазерам, таких как возможность точной настройки частоты повторения выходного импульса в широком диапазоне 200 мегагерц путем регулирования тока накачки. Команда надеется создать источник частотно-стабильного гребенчатого излучения на уровне чипа за счет мощной реконфигурации лазера, что имеет решающее значение для высокоточного зондирования. Практические применения включают использование мобильных телефонов для диагностики заболеваний глаз, анализа кишечной палочки и опасных вирусов в пищевых продуктах и окружающей среде, а также для обеспечения навигации в случае повреждения или недоступности GPS.
Дата публикации: 30 января 2024 г.