Hiệu suất caotia laser cực nhanhkích thước của một đầu ngón tay
Theo một bài báo mới được công bố trên tạp chí Science, các nhà nghiên cứu tại Đại học Thành phố New York đã trình diễn một phương pháp mới để tạo ra hiệu suất caotia laser cực nhanhtrên nanophotonics. Chế độ khóa thu nhỏ nàytia lazephát ra một loạt các xung ánh sáng cực ngắn kết hợp với khoảng thời gian femto giây (một phần nghìn tỷ giây).
Chế độ khóa cực nhanhtia lasercó thể giúp mở khóa những bí mật của thang thời gian nhanh nhất của tự nhiên, chẳng hạn như sự hình thành hoặc phá vỡ các liên kết phân tử trong các phản ứng hóa học, hoặc sự lan truyền của ánh sáng trong môi trường hỗn loạn. Tốc độ cao, cường độ xung cực đại và phạm vi phổ rộng của laser khóa mode cũng cho phép nhiều công nghệ photon, bao gồm đồng hồ nguyên tử quang học, hình ảnh sinh học và máy tính sử dụng ánh sáng để tính toán và xử lý dữ liệu.
Nhưng các laser khóa chế độ tiên tiến nhất vẫn là các hệ thống máy tính để bàn cực kỳ đắt tiền, đòi hỏi nhiều điện năng và chỉ giới hạn sử dụng trong phòng thí nghiệm. Mục tiêu của nghiên cứu mới là biến hệ thống này thành một hệ thống có kích thước bằng chip, có thể sản xuất hàng loạt và triển khai ngoài thực địa. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng nền tảng vật liệu mới nổi lithium niobate màng mỏng (TFLN) để định hình hiệu quả và kiểm soát chính xác các xung laser bằng cách áp dụng các tín hiệu điện tần số vô tuyến bên ngoài vào đó. Nhóm nghiên cứu đã kết hợp độ lợi laser cao của chất bán dẫn loại III-V với khả năng định hình xung hiệu quả của các ống dẫn sóng quang tử TFLN cỡ nano để phát triển một laser phát ra công suất đỉnh đầu ra cao là 0,5 watt.
Ngoài kích thước nhỏ gọn, chỉ bằng đầu ngón tay, laser khóa chế độ mới được chứng minh này còn thể hiện một số đặc tính mà laser truyền thống không thể đạt được, chẳng hạn như khả năng điều chỉnh chính xác tốc độ lặp lại của xung đầu ra trên phạm vi rộng 200 megahertz chỉ bằng cách điều chỉnh dòng điện bơm. Nhóm nghiên cứu hy vọng đạt được nguồn lược ổn định tần số, quy mô chip thông qua khả năng tái cấu hình mạnh mẽ của laser, điều này rất quan trọng đối với cảm biến chính xác. Các ứng dụng thực tế bao gồm sử dụng điện thoại di động để chẩn đoán các bệnh về mắt hoặc để phân tích E. coli và các loại vi-rút nguy hiểm trong thực phẩm và môi trường, và để cho phép điều hướng khi GPS bị hỏng hoặc không khả dụng.
Thời gian đăng: 30-01-2024