لیزر Ultrafast با کارایی بالا به اندازه یک نوک انگشت

یک عملکرد بالالیزر فوق العادهاندازه نوک انگشت

طبق مقاله جدید جلد منتشر شده در مجله Science ، محققان در دانشگاه سیتی نیویورک روش جدیدی برای ایجاد کارایی بالا نشان داده اندلیزرهای فوق العاده سریعدر نانوفوتونیک. این حالت مینیاتوریزه قفل شده استلیزریک سری از پالس های کوئر فوق العاده کوتاه از نور در فواصل femtosecond (تریلیونمینم ثانیه) منتشر می کند.

حالت ultrafast قفل شده استلیزرمی تواند به باز کردن اسرار سریعترین بازه های زمانی طبیعت ، مانند تشکیل یا شکستن پیوندهای مولکولی در هنگام واکنش های شیمیایی یا انتشار نور در محیط های آشفته کمک کند. سرعت بالا ، شدت پالس اوج و پوشش طیف گسترده ای از لیزرهای قفل شده با حالت همچنین بسیاری از فن آوری های فوتون را از جمله ساعتهای اتمی نوری ، تصویربرداری بیولوژیکی و رایانه هایی که از نور برای محاسبه و پردازش داده ها استفاده می کنند ، امکان پذیر می کند.

اما پیشرفته ترین لیزرهای قفل شده با حالت هنوز سیستم های دسک تاپ با تقاضای قدرت بسیار گران قیمت هستند که محدود به استفاده از آزمایشگاه هستند. هدف از تحقیقات جدید این است که این کار را به یک سیستم با اندازه تراشه تبدیل کنید که می تواند تولید انبوه و مستقر در این زمینه باشد. محققان با استفاده از سیگنال های الکتریکی فرکانس رادیویی خارجی روی آن ، از یک سکوی مواد در حال ظهور لیتیوم نیوبات (TFLN) برای شکل دادن و کنترل دقیق پالس های لیزر استفاده کردند. این تیم افزایش لیزر بالای نیمه هادی های کلاس III-V را با قابلیت های کارآمد شکل گیری پالس از موج های فوتونی نانو TFLN برای توسعه لیزر ساطع کننده قدرت اوج خروجی بالا 0.5 وات ترکیب کرد.

علاوه بر اندازه جمع و جور آن ، که اندازه نوک انگشت است ، لیزر که به تازگی نشان داده شده است نیز تعدادی از خواصی را نشان می دهد که لیزرهای سنتی نمی توانند به آن دست یابند ، مانند توانایی تنظیم دقیق میزان تکرار پالس خروجی در طیف گسترده ای از 200 مگاهرتز فقط با تنظیم جریان پمپ. این تیم امیدوار است که از طریق پیکربندی قدرتمند لیزر ، که برای سنجش دقیق بسیار مهم است ، به یک منبع شانه در مقیاس تراشه و پایدار فرکانس دست یابد. کاربردهای عملی شامل استفاده از تلفن های همراه برای تشخیص بیماری های چشم ، یا تجزیه و تحلیل E. coli و ویروس های خطرناک در مواد غذایی و محیط زیست و فعال کردن ناوبری در هنگام آسیب دیدن GPS یا در دسترس نیست.