Създадоха революционен миниатюрен лазер – той ще превърне смартфона в лаборатория, а атомния часовник в чип
Инженерите от Калифорнийския софтуерен институт (Caltech) оповестиха за основаването на дребен лазер, чиито схеми са оптимални за генериране на ултракъси импулси. Лазерът е толкоз дребен, че се побира в чип. Това решение ще помогне за осъществяване на най-точни измервания в микросвета, които ще намерят приложение в атомните часовници и аналитичните принадлежности, а може да намерят приложение даже в смарт телефоните.
„ Нашата цел е да създадем гражданска война в свръхбързата фотоника, като превърнем огромните лабораторни системи в системи с размер на чип, които могат да се създават всеобщо и да се ползват в практиката. Искаме освен да понижим размера, само че и да осигурим приемлива продуктивност на тези свръхбързи лазери върху чип. “
каза физикът Циуши Гуо от Калифорнийския софтуерен институт и Градския университет на Ню Йорк
За точното премерване на физични и химични феномени в най-малки мащаби е нужен лазер с идеална композиция от мощ и точност. Повечето лазери, способни да изпълнят тази задача са обемисти, скъпи и изискват доста сила. Новата разработка се побира на върха на пръста на човек, до момента в който преди беше с размерите на лабораторна маса.
Такива лазери биха могли да се употребяват за разнообразни приложения – от медицински изображения до атомни часовници и навигация без GPS. Предизвикателството беше да се вмести характерна скица в задоволително дребен размер, тъй че лазерът, основан на нея да може да се побере в джоб.
Миниатюрният лазер, основан от учените от Caltech е лазер с фешън синхронизация или MLL, който основава извънредно бързи лазерни импулси посредством фазова синхронизация. Дължината на тези импулси е фемтосекунда (това е една квадрилионна или една милионна от една милиардна от секундата). Бързите лазерни импулси разрешават наблюдения в по-малки мащаби и на обекти, които се движат по-бързо, като да вземем за пример атоми в молекула. Понастоящем такива уреди при най-хубавия си дизайн и добра мощ са много огромни и изискват доста количество сила, с цел да работят.
За да основат дребен MLL лазер, учените употребяват материал, наименуван тънкослоен литиев ниобат (TFLN). Той разрешил да се употребяват външни радиочестотни електрически сигнали за точно ръководство на лазерните импулси. За да се сътвори свръхмалък лазер, този материал е смесен със специфичен тип полупроводник, съчетаем с TFLN.
Резултатите са впечатляващи: лазерът е кадърен да генерира 4,3 пикосекунден подтик в близката инфрачервена област с пикова мощ към 0,5 W. Лазерът също по този начин се оказа повсеместен във връзка с персонализирането на режимите му на работа, което дава обещание да помогне за консолидираното му в портативни устройства, които обаче към момента не са създадени.
„ Това достижение проправя пътя за потребление на смарт телефони за диагностициране на очни болести или за разбор на храни и околна среда за E. coli и рискови вируси. “
обещават разработчиците
То би могло също по този начин да разреши основаването на атомни часовници в размер на чип, което да разреши навигация в среда, където GPS е злепоставен или не е разполагаем.
