לייזר Ultrafast בעל ביצועים גבוהים בגודל של קצות האצבעות

ביצועים גבוהיםלייזר Ultrafastגודל קצות האצבעות

על פי מאמר עטיפה חדש שפורסם בכתב העת Science, חוקרים מאוניברסיטת העיר ניו יורק הפגינו דרך חדשה ליצור ביצועים גבוהיםלייזרים Ultrafastעל ננופוטוניקה. נעילת מצב מיניאטורה זולייזרפולט סדרה של פולסים קוהרנטיים אולטרה-קצרים של אור במרווחים של Femtosecond (טריליוני שנייה של שנייה).

ננעול מצב UltraFastלייזריםיכול לעזור לפתוח את סודות הטווחים המהירים ביותר של הטבע, כמו היווצרות או שבירת קשרים מולקולריים במהלך תגובות כימיות, או התפשטות האור בתקשורת סוערת. המהירות הגבוהה, עוצמת הדופק השיא וכיסוי הספקטרום הרחב של לייזרים נעולים במצב מאפשרים גם טכנולוגיות פוטון רבות, כולל שעונים אטומיים אופטיים, הדמיה ביולוגית ומחשבים המשתמשים באור כדי לחשב ולעבד נתונים.

אולם הלייזרים המתקדמים ביותר שנעולו במצב הם עדיין יקרים במיוחד, מערכות שולחן עבודה תובעניות כוח המוגבלות לשימוש במעבדה. מטרת המחקר החדש היא להפוך את זה למערכת בגודל שבב שניתן לייצר מסה ולפרוס אותה בתחום. החוקרים השתמשו בפלטפורמת חומרים מתעוררת של Lithium Niobate (TFLN) כדי לעצב ולשלוט במדויק על פולסי לייזר על ידי יישום אותות חשמליים של תדר רדיו חיצוני עליו. הצוות שילב את רווח הלייזר הגבוה של מוליכים למחצה מסוג III-V עם יכולות עיצוב הדופק היעילות של מדריכי גל פוטוניים של TFLN כדי לפתח לייזר הפולט כוח שיא תפוקה גבוה של 0.5 וואט.

בנוסף לגודלו הקומפקטי, שהוא גודל של קצות האצבעות, הלייזר שנעלה על ידי המצב שהודגם לאחרונה מציג גם מספר תכונות שלייזרים מסורתיים אינם יכולים להשיג, כמו היכולת לכוונן בדיוק את קצב החזרה של דופק הפלט על טווח רחב של 200 מגהרץ רק על ידי התאמת זרם המשאבה. הצוות מקווה להשיג מקור מסרק סולם-תדרים בקנה מידה שבב דרך התצורה החזקה של הלייזר, שהוא קריטי לחישה מדויקת. יישומים מעשיים כוללים שימוש בטלפונים ניידים לאבחון מחלות עיניים, או לניתוח E. coli ונגיפים מסוכנים במזון ובסביבה, ולאפשר ניווט כאשר ה- GPS נפגע או לא זמין.