Un laser ultraveloce ad alte prestazioni delle dimensioni di una punta del dito

Una prestazione elevatalaser ultravelidola dimensione di una punta del dito

Secondo un nuovo articolo di copertina pubblicato sulla rivista Science, i ricercatori della City University di New York hanno dimostrato un nuovo modo per creare alte prestazionilaser ultrafastSu nanofotonica. Questa modalità miniaturizzata è bloccatalaserEmette una serie di impulsi coerenti ultra-corti di luce a intervalli di femtosecondi (trilionti di un secondo).

Modalità ultrafast bloccatalaserPuò aiutare a sbloccare i segreti delle scale temporali più veloci della natura, come la formazione o la rottura dei legami molecolari durante le reazioni chimiche o la propagazione della luce nei media turbolenti. L'elevata velocità, l'intensità dell'impulso di picco e la copertura ad ampio spettro dei laser bloccati in modalità consentono anche molte tecnologie di fotoni, tra cui orologi atomici ottici, imaging biologico e computer che usano la luce per calcolare ed elaborare i dati.

Ma i laser più avanzati in modalità in modalità sono ancora sistemi desktop che richiedono il potere di energia estremamente costosi che sono limitati all'uso di laboratorio. L'obiettivo della nuova ricerca è trasformarlo in un sistema a dimensioni di un chip che può essere prodotto in serie e distribuito sul campo. I ricercatori hanno utilizzato una piattaforma di materiale emergente di niobate di litio a film sottile (TFLN) per modellare e controllare con precisione gli impulsi laser applicando segnali elettrici a radiofrequenza esterni ad essa. Il team ha combinato l'elevato guadagno laser dei semiconduttori di classe III-V con le capacità di modellatura degli impulsi efficienti delle guide d'onda fotoniche su nanoscale TFLN per sviluppare un laser che emette una potenza di picco di uscita elevata di 0,5 watt.

Oltre alla sua dimensione compatta, che ha la dimensione di una punta del dito, il laser in modalità in modalità appena dimostrato mostra anche una serie di proprietà che i laser tradizionali non possono ottenere, come la capacità di sintonizzare con precisione la velocità di ripetizione del polso di uscita su un ampio intervallo di 200 megahertz solo regolando la corrente della pompa. Il team spera di ottenere una fonte di pettinatura su scala di chip e frequenza attraverso la potente riconfigurazione del laser, che è fondamentale per il rilevamento di precisione. Le applicazioni pratiche includono l'uso di telefoni cellulari per diagnosticare le malattie degli occhi o per analizzare E. coli e virus pericolosi negli alimenti e nell'ambiente e per consentire la navigazione quando il GPS è danneggiato o non disponibile.