'n Hoë werkverrigting ultravinnige laser die grootte van 'n vingerpunt

'n Hoë prestasieultravinnige laserdie grootte van 'n vingerpunt

Volgens 'n nuwe voorbladartikel wat in die vaktydskrif Science gepubliseer is, het navorsers aan die City University of New York 'n nuwe manier gedemonstreer om hoëprestasie te skepultravinnige lasersoor nanofotonika. Hierdie geminiaturiseerde modus gesluitlaserstraal 'n reeks ultra-kort koherente ligpulse uit met intervalle van 'n femtosekonde (triljoeneste van 'n sekonde).

Ultravinnige modus gesluitlaserskan help om die geheime van die natuur se vinnigste tydskale te ontsluit, soos die vorming of breek van molekulêre bindings tydens chemiese reaksies, of die voortplanting van lig in onstuimige media. Die hoë spoed, piekpulsintensiteit en breëspektrumdekking van modusgeslote lasers maak ook baie fotontegnologieë moontlik, insluitend optiese atoomhorlosies, biologiese beeldvorming en rekenaars wat lig gebruik om data te bereken en te verwerk.

Maar die mees gevorderde modus-geslote lasers is steeds uiters duur, krag-veeisende lessenaarstelsels wat beperk is tot laboratoriumgebruik. Die doel van die nuwe navorsing is om dit te omskep in 'n skyfiegrootte stelsel wat massavervaardig en in die veld ontplooi kan word. Die navorsers het 'n dunfilm litiumniobaat (TFLN) opkomende materiaalplatform gebruik om laserpulse effektief te vorm en presies te beheer deur eksterne radiofrekwensie elektriese seine daarop toe te pas. Die span het die hoë laserwins van klas III-V-halfgeleiers gekombineer met die doeltreffende pulsvormingsvermoëns van TFLN-nanoskaal fotoniese golfleiers om 'n laser te ontwikkel wat 'n hoë uitset-piekkrag van 0.5 watt uitstraal.

Benewens sy kompakte grootte, wat die grootte van 'n vingerpunt is, vertoon die nuut gedemonstreerde modus-geslote laser ook 'n aantal eienskappe wat tradisionele lasers nie kan bereik nie, soos die vermoë om die herhalingstempo van die uitsetpuls presies in te stel oor 'n wye reeks van 200 megahertz net deur die pompstroom aan te pas. Die span hoop om 'n chip-skaal, frekwensie-stabiele kambron te bereik deur die laser se kragtige herkonfigurasie, wat van kritieke belang is vir presisiewaarneming. Praktiese toepassings sluit in die gebruik van selfone om oogsiektes te diagnoseer, of om E. coli en gevaarlike virusse in voedsel en die omgewing te ontleed, en om navigasie moontlik te maak wanneer GPS beskadig of nie beskikbaar is nie.