Un láser ultrarrápido de alto rendemento do tamaño dun dedo

Un alto rendementoláser ultrarrápidodo tamaño dun dedo

Segundo un novo artigo de portada publicado na revista Science, os investigadores da City University de Nova York demostraron unha nova forma de crear alto rendemento.láseres ultrarrápidossobre nanofotónica. Este modo miniaturizado bloqueadoláseremite unha serie de pulsos de luz coherentes ultra-curtos a intervalos de femtosegundos (billonésimas de segundo).

Modo ultrarrápido bloqueadoláserespode axudar a descubrir os segredos das escalas de tempo máis rápidas da natureza, como a formación ou a ruptura de enlaces moleculares durante as reaccións químicas ou a propagación da luz en medios turbulentos. A alta velocidade, a intensidade máxima do pulso e a cobertura de espectro amplo dos láseres bloqueados por modo tamén permiten moitas tecnoloxías de fotóns, incluíndo reloxos atómicos ópticos, imaxes biolóxicas e ordenadores que usan a luz para calcular e procesar datos.

Pero os láseres con bloqueo de modo máis avanzados seguen sendo sistemas de escritorio extremadamente caros e que requiren enerxía e que se limitan ao uso de laboratorio. O obxectivo da nova investigación é converter isto nun sistema do tamaño dun chip que poida ser producido en masa e despregado no campo. Os investigadores utilizaron unha plataforma de material emerxente de niobato de litio de película fina (TFLN) para moldear e controlar con precisión os pulsos láser aplicando sinais eléctricos de radiofrecuencia externos. O equipo combinou a alta ganancia de láser dos semicondutores clase III-V coas capacidades eficientes de conformación de pulsos das guías de ondas fotónicas a nanoescala TFLN para desenvolver un láser que emite unha potencia máxima de saída de 0,5 vatios.

Ademais do seu tamaño compacto, que é o tamaño dun dedo, o láser con bloqueo de modo recentemente demostrado tamén presenta unha serie de propiedades que os láseres tradicionais non poden acadar, como a capacidade de sintonizar con precisión a taxa de repetición do pulso de saída durante un tempo. ampla gama de 200 megahercios só axustando a corrente da bomba. O equipo espera conseguir unha fonte de peite estable a frecuencia a escala de chip mediante a potente reconfiguración do láser, que é fundamental para a detección de precisión. As aplicacións prácticas inclúen o uso de teléfonos móbiles para diagnosticar enfermidades oculares, ou para analizar E. coli e virus perigosos nos alimentos e o medio ambiente, e para permitir a navegación cando o GPS está danado ou non está dispoñible.