Un alt rendimentlàser ultraràpidla mida de la punta d'un dit
Segons un nou article de portada publicat a la revista Science, investigadors de la City University of New York han demostrat una nova manera de crear materials d'alt rendiment.làsers ultraràpidssobre nanofotònica. Aquest mode miniaturitzat bloquejatlàseremet una sèrie de polsos de llum coherents ultracurts a intervals de femtosegons (trilionèsimes de segon).
Mode ultraràpid bloquejatlàserspot ajudar a desxifrar els secrets de les escales de temps més ràpides de la natura, com ara la formació o la ruptura d'enllaços moleculars durant les reaccions químiques o la propagació de la llum en medis turbulents. L'alta velocitat, la intensitat màxima del pols i l'ampli espectre de cobertura dels làsers amb mode bloquejat també permeten moltes tecnologies de fotons, com ara rellotges atòmics òptics, imatges biològiques i ordinadors que utilitzen la llum per calcular i processar dades.
Però els làsers amb mode bloquejat més avançats continuen sent sistemes d'escriptori extremadament cars i amb un consum energètic limitat a l'ús en laboratori. L'objectiu de la nova investigació és convertir-ho en un sistema de la mida d'un xip que es pugui produir en massa i desplegar en el camp. Els investigadors van utilitzar una plataforma de materials emergents de niobat de liti de pel·lícula fina (TFLN) per modelar i controlar amb precisió els polsos làser aplicant-hi senyals elèctrics de radiofreqüència externs. L'equip va combinar l'alt guany làser dels semiconductors de classe III-V amb les capacitats eficients de modelat d'impulsos de les guies d'ones fotòniques a nanoescala TFLN per desenvolupar un làser que emet una potència màxima de sortida elevada de 0,5 watts.
A més de la seva mida compacta, que és la mida de la punta d'un dit, el làser amb mode bloquejat recentment demostrat també presenta una sèrie de propietats que els làsers tradicionals no poden aconseguir, com ara la capacitat d'ajustar amb precisió la velocitat de repetició del pols de sortida en un ampli rang de 200 megahertzs simplement ajustant el corrent de bombament. L'equip espera aconseguir una font de pinta a escala de xip i amb freqüència estable mitjançant la potent reconfiguració del làser, que és fonamental per a la detecció de precisió. Les aplicacions pràctiques inclouen l'ús de telèfons mòbils per diagnosticar malalties oculars o per analitzar E. coli i virus perillosos en aliments i medi ambient, i per permetre la navegació quan el GPS està danyat o no està disponible.
Data de publicació: 30 de gener de 2024