Um laser ultra -rápido de alto desempenho do tamanho de uma ponta do dedo

Um alto desempenholaser ultra -rápidoO tamanho de uma ponta do dedo

De acordo com um novo artigo de capa publicado na revista Science, pesquisadores da City University of New York demonstraram uma nova maneira de criar alto desempenhoLasers ultra -rápidosem nanofotônica. Este modo miniaturizado bloqueoulaserEmite uma série de pulsos de luz coerentes ultra-curtos em intervalos de femtossegundos (trilhões de segundo).

Modo ultra-rápido bloqueadolasersPode ajudar a desbloquear os segredos dos escalas de tempo mais rápidas da natureza, como a formação ou quebra de ligações moleculares durante reações químicas ou a propagação da luz em meio turbulento. A alta velocidade, a intensidade do pulso de pico e a cobertura ampla do espectro de lasers bloqueados no modo também permitem muitas tecnologias de fótons, incluindo relógios atômicos ópticos, imagem biológica e computadores que usam luz para calcular e processar dados.

Mas os lasers mais avançados com o modo de modo ainda são sistemas de desktop que exigem energia extremamente caros que são limitados ao uso de laboratório. O objetivo da nova pesquisa é transformar isso em um sistema do tamanho de chips que pode ser produzido em massa e implantado no campo. Os pesquisadores usaram uma plataforma de material emergente de materiais emergente de lítio (TFLN) para moldar e controlar com precisão os pulsos de laser aplicando sinais elétricos de radiofrequência externa a ele. A equipe combinou o alto ganho a laser dos semicondutores de classe III-V com as capacidades de modelagem de pulso eficientes dos guias de ondas fotônicos em nanoescala tfln para desenvolver um laser emitindo uma alta potência de pico de 0,5 watts.

Além do seu tamanho compacto, que é do tamanho de uma ponta dos dedos, o laser bloqueado no modo recém-demonstrado também exibe várias propriedades que os lasers tradicionais não podem alcançar, como a capacidade de ajustar com precisão a taxa de repetição do pulso de saída em uma ampla faixa de 200 megahertz, ajustando a corrente da bomba. A equipe espera obter uma fonte de pente estável em escala de chip, por meio da poderosa reconfiguração do laser, o que é fundamental para a detecção de precisão. As aplicações práticas incluem o uso de telefones celulares para diagnosticar doenças oculares, ou analisar a E. coli e vírus perigosos nos alimentos e no meio ambiente e permitir a navegação quando o GPS estiver danificado ou indisponível.