Lejżer ultraveloċi ta' prestazzjoni għolja daqs ponta tas-saba'

Prestazzjoni għoljalejżer ultraveloċiid-daqs ta' ponta tas-swaba'

Skont artiklu ġdid ta’ quddiem ippubblikat fil-ġurnal Science, riċerkaturi fl-Università tal-Belt ta’ New York urew mod ġdid biex joħolqu prestazzjoni għoljalejżers ultraveloċifuq in-nanofotonika. Dan il-modalità minjaturizzata msakkralejżerjarmi serje ta' impulsi koerenti ultra-qosra ta' dawl f'intervalli ta' femtosekondi (triljuni ta' sekonda).

Modalità ultraveloċi msakkralejżersjista' jgħin biex jinfetħu s-sigrieti tal-aktar skali ta' żmien veloċi tan-natura, bħall-formazzjoni jew il-ksur ta' bonds molekulari waqt reazzjonijiet kimiċi, jew il-propagazzjoni tad-dawl f'mezzi turbolenti. Il-veloċità għolja, l-intensità massima tal-polz, u l-kopertura wiesgħa tal-ispettru tal-lejżers imsakkra fil-modalità jippermettu wkoll ħafna teknoloġiji tal-fotoni, inklużi arloġġi atomiċi ottiċi, immaġini bijoloġiċi, u kompjuters li jużaw id-dawl biex jikkalkulaw u jipproċessaw id-dejta.

Iżda l-lejżers l-aktar avvanzati b'modalità msakkra għadhom sistemi tad-desktop estremament għaljin u li jeħtieġu ħafna enerġija li huma limitati għall-użu fil-laboratorju. L-għan tar-riċerka l-ġdida huwa li din tinbidel f'sistema tad-daqs ta' ċippa li tista' tiġi prodotta bil-massa u skjerata fil-qasam. Ir-riċerkaturi użaw pjattaforma ta' materjal emerġenti tan-nijobat tal-litju b'film irqiq (TFLN) biex jiffurmaw u jikkontrollaw b'mod effettiv il-pulsijiet tal-lejżer billi japplikaw sinjali elettriċi ta' frekwenza tar-radju esterni fuqha. It-tim ikkombina l-qligħ għoli tal-lejżer tas-semikondutturi tal-klassi III-V mal-kapaċitajiet effiċjenti tat-tiswir tal-pulsijiet tal-gwidi tal-mewġ fotoniċi fuq skala nano TFLN biex jiżviluppa lejżer li jarmi qawwa massima ta' ħruġ għolja ta' 0.5 watts.

Minbarra d-daqs kompatt tiegħu, li huwa daqs ponta tas-saba', il-lejżer mode-locked li għadu kif ġie muri juri wkoll numru ta' proprjetajiet li l-lejżers tradizzjonali ma jistgħux jiksbu, bħall-abbiltà li jirfina b'mod preċiż ir-rata ta' ripetizzjoni tal-impuls tal-ħruġ fuq firxa wiesgħa ta' 200 megahertz sempliċement billi jaġġusta l-kurrent tal-pompa. It-tim jittama li jikseb sors ta' moxt fuq skala ta' ċippa u stabbli fil-frekwenza permezz tar-rikonfigurazzjoni qawwija tal-lejżer, li hija kritika għas-sensing ta' preċiżjoni. Applikazzjonijiet prattiċi jinkludu l-użu ta' telefowns ċellulari biex jiġu djanjostikati mard tal-għajnejn, jew biex jiġu analizzati E. coli u viruses perikolużi fl-ikel u fl-ambjent, u biex jippermettu n-navigazzjoni meta l-GPS ikun bil-ħsara jew mhux disponibbli.