Laser gwibgyswllt perfformiad uchel maint blaen bys

Perfformiad uchellaser tra chyflymmaint blaen bys

Yn ôl erthygl glawr newydd a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Science, mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Dinas Efrog Newydd wedi dangos ffordd newydd o greu perfformiad uchellaserau tra chyflymar nanoffotoneg. Mae hyn yn modd miniaturized cloilaseryn allyrru cyfres o bylsiau cydlynol hynod fyr o olau ar gyfnodau femtoeiliad (triliynfedau o eiliad).

Modd tra chyflym wedi'i gloilaseraugall helpu i ddatgloi cyfrinachau graddfeydd amser cyflymaf byd natur, megis ffurfio neu dorri bondiau moleciwlaidd yn ystod adweithiau cemegol, neu ymlediad golau mewn cyfryngau cythryblus. Mae cyflymder uchel, dwyster pwls brig, a chwmpas sbectrwm eang laserau wedi'u cloi modd hefyd yn galluogi llawer o dechnolegau ffoton, gan gynnwys clociau atomig optegol, delweddu biolegol, a chyfrifiaduron sy'n defnyddio golau i gyfrifo a phrosesu data.

Ond mae'r laserau mwyaf datblygedig sydd wedi'u cloi gan fodd yn dal i fod yn systemau bwrdd gwaith hynod ddrud, sy'n gofyn am bŵer, sy'n gyfyngedig i ddefnydd labordy. Nod yr ymchwil newydd yw troi hon yn system maint sglodion y gellir ei masgynhyrchu a'i defnyddio yn y maes. Defnyddiodd yr ymchwilwyr lwyfan deunydd sy'n dod i'r amlwg lithiwm niobate ffilm denau (TFLN) i siapio a rheoli curiadau laser yn effeithiol trwy gymhwyso signalau trydanol amledd radio allanol iddo. Cyfunodd y tîm gynnydd laser uchel lled-ddargludyddion dosbarth III-V â galluoedd siapio curiad y galon effeithlon o ganllawiau tonnau ffotonig nanoraddfa TFLN i ddatblygu laser sy'n allyrru pŵer brig allbwn uchel o 0.5 wat.

Yn ogystal â'i faint cryno, sef maint blaen bys, mae'r laser sydd newydd ei ddangos sydd wedi'i gloi gan y modd hefyd yn arddangos nifer o briodweddau na all laserau traddodiadol eu cyflawni, megis y gallu i diwnio cyfradd ailadrodd y pwls allbwn yn fanwl gywir. ystod eang o 200 megahertz dim ond trwy addasu cerrynt y pwmp. Mae'r tîm yn gobeithio cyflawni ffynhonnell crib sefydlog ar raddfa sglodion trwy ad-drefnu pwerus y laser, sy'n hanfodol ar gyfer synhwyro manwl gywir. Mae cymwysiadau ymarferol yn cynnwys defnyddio ffonau symudol i wneud diagnosis o glefydau llygaid, neu i ddadansoddi E. coli a firysau peryglus mewn bwyd a'r amgylchedd, ac i alluogi llywio pan fydd GPS wedi'i ddifrodi neu ddim ar gael.