손가락 끝 크기의 고성능 초고속 레이저

고성능초고속 레이저손가락 끝만한 크기

사이언스(Science) 저널에 게재된 새로운 표지 기사에 따르면, 뉴욕 시립대학교(City University of New York)의 연구원들은 고성능을 창출하는 새로운 방법을 시연했습니다.초고속 레이저나노포토닉스에 대해. 이 소형화 모드 잠금원자 램프펨토초 간격(1조분의 1초)으로 일련의 매우 짧은 간섭성 빛 펄스를 방출합니다.

초고속 모드 잠금레이저화학 반응 중 분자 결합의 형성 또는 파괴, 난류 매체에서 빛의 전파와 같은 자연의 가장 빠른 시간 척도의 비밀을 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. 모드 잠금 레이저의 고속, 피크 펄스 강도 및 넓은 스펙트럼 범위는 광학 원자 시계, 생물학적 이미징, 빛을 사용하여 데이터를 계산하고 처리하는 컴퓨터를 포함한 많은 광자 기술을 가능하게 합니다.

그러나 가장 진보된 모드 잠금 레이저는 여전히 극도로 비싸고 전력을 많이 소모하며 연구실에서만 사용되는 데스크톱 시스템입니다. 새로운 연구의 목표는 이를 대량 생산하고 현장에 배치할 수 있는 칩 크기의 시스템으로 바꾸는 것입니다. 연구진은 외부 무선 주파수 전기 신호를 적용하여 레이저 펄스를 효과적으로 형성하고 정밀하게 제어하기 위해 박막 리튬 니오베이트(TFLN) 신소재 플랫폼을 사용했습니다. 연구팀은 클래스 III-V 반도체의 높은 레이저 이득과 TFLN 나노크기 광 도파관의 효율적인 펄스 성형 기능을 결합하여 0.5와트의 높은 출력 피크 전력을 방출하는 레이저를 개발했습니다.

새로 시연된 모드 잠금 레이저는 손가락 끝 크기의 작은 크기 외에도 출력 펄스의 반복 속도를 정밀하게 조정하는 기능 등 기존 레이저가 달성할 수 없는 여러 가지 특성을 보여줍니다. 펌프 전류 조정만으로 200MHz의 넓은 범위를 달성할 수 있습니다. 팀은 정밀 감지에 중요한 레이저의 강력한 재구성을 통해 칩 규모의 주파수 안정적인 빗 소스를 달성하기를 희망합니다. 실제 응용 분야에는 안과 질환을 진단하거나 식품 및 환경에 있는 대장균과 위험한 바이러스를 분석하고 GPS가 손상되거나 사용할 수 없는 경우 내비게이션을 활성화하기 위한 휴대폰 사용이 포함됩니다.