En høj ydeevne ultrahast laser på størrelse med en fingerspids

Ultrahet laserstørrelsen på en fingerspids

Ifølge en ny coverartikel, der er offentliggjort i tidsskriftet Science, har forskere ved City University of New York demonstreret en ny måde at skabe højtydendeUltrahurtige laserelaser

Ultrahøst mode-låsetlasereKan hjælpe med at låse hemmelighederne i naturens hurtigste tidsskalaer op, såsom dannelse eller brud på molekylære bindinger under kemiske reaktioner eller udbredelse af lys i turbulente medier. Den høje hastighed, spidsimpulsintensitet og bred spektrumdækning af tilstandslåste lasere muliggør også mange foton-teknologier, herunder optiske atomur, biologisk billeddannelse og computere, der bruger lys til at beregne og behandle data.

But the most advanced mode-locked lasers are still extremely expensive, power-demanding desktop systems that are limited to laboratory use. The goal of the new research is to turn this into a chip-sized system that can be mass-produced and deployed in the field. Forskerne brugte en tyndfilm Lithium Niobate (TFLN) Emerging Material Platform til effektivt at forme og præcist kontrollere laserimpulser ved at anvende eksterne radiofrekvenselektriske signaler til den. Holdet kombinerede den høje laserforstærkning af klasse III-V-halvledere med de effektive pulsformningsmuligheder for TFLN-nanoskala-fotoniske bølgeleder for at udvikle en laser, der udsender en høj output-spidsstyrke på 0,5 watt.

Foruden sin kompakte størrelse, som er på størrelse med en fingerspids, udviser den nyligt demonstrerede mode-locked laser også et antal egenskaber, som traditionelle lasere ikke kan opnå, såsom evnen til nøjagtigt at indstille gentagelseshastigheden for outputpulsen over en bred vifte af 200 megahertz bare ved at justere pumpestrømmen. Holdet håber at opnå en chipskala, frekvensstabil kamkilde gennem laserens kraftfulde rekonfiguration, som er kritisk for præcisionsfølelse. Praktiske applikationer inkluderer brugen af ​​mobiltelefoner til diagnosticering af øjensygdomme eller til at analysere E. coli og farlige vira i fødevarer og miljø og muliggøre navigation, når GPS er beskadiget eller ikke tilgængelig.