Высокая производительностьсверхбыстрый лазерразмер кончика пальца
Согласно новой статье, опубликованной в журнале Science, исследователи из Городского университета Нью-Йорка продемонстрировали новый способ создания высокопроизводительныхсверхбыстрые лазерыпо нанофотонике.Этот миниатюрный блок с синхронизацией режимовлазеризлучает серию ультракоротких когерентных импульсов света с фемтосекундными интервалами (триллионные доли секунды).
Сверхбыстрый режим с блокировкойлазерыможет помочь раскрыть тайны самых быстрых временных рамок природы, таких как образование или разрыв молекулярных связей во время химических реакций или распространение света в турбулентных средах.Высокая скорость, пиковая интенсивность импульса и широкий спектр лазеров с синхронизацией мод также позволяют использовать многие фотонные технологии, включая оптические атомные часы, биологические изображения и компьютеры, которые используют свет для расчета и обработки данных.
Но самые продвинутые лазеры с синхронизацией мод по-прежнему остаются чрезвычайно дорогими и энергоемкими настольными системами, использование которых ограничивается лабораторными исследованиями.Цель нового исследования — превратить это в систему размером с чип, которую можно будет производить массово и развертывать в полевых условиях.Исследователи использовали новую платформу из тонкопленочного ниобата лития (TFLN) для эффективного формирования и точного управления лазерными импульсами путем подачи на него внешних радиочастотных электрических сигналов.Команда объединила высокий коэффициент усиления лазера полупроводников класса III-V с эффективными возможностями формирования импульсов наноразмерных фотонных волноводов TFLN для разработки лазера с высокой выходной пиковой мощностью 0,5 Вт.
Помимо своего компактного размера (размером с кончик пальца), недавно продемонстрированный лазер с синхронизацией мод также обладает рядом свойств, которых не могут достичь традиционные лазеры, таких как способность точно настраивать частоту повторения выходного импульса в течение периода времени. широкий диапазон 200 МГц просто путем регулировки тока накачки.Команда надеется создать гребенчатый источник со стабильной частотой за счет мощной реконфигурации лазера, что имеет решающее значение для точности измерений.Практическое применение включает использование мобильных телефонов для диагностики заболеваний глаз или для анализа кишечной палочки и опасных вирусов в продуктах питания и окружающей среде, а также для обеспечения навигации, когда GPS поврежден или недоступен.
Время публикации: 30 января 2024 г.