Parmak ucuna sığan yüksek performanslı görünür ışıklı lazerler
Teknolojiler üstel oranlarda ilerlemeye devam ettikçe ve buna bağlı olarak yeni cihazlara olan talep arttıkça, sistemlerin çiplere minyatürleştirilmesi giderek daha önemli hale geldi. Mikroelektronik, elektriğin manipüle edilme şeklini değiştirerek artık günlük hayatımızın önemli bir parçası olan sofistike elektronik ürünleri mümkün kıldı.
Benzer şekilde, entegre fotonik, veri iletişimi, görüntüleme, algılama ve biyomedikal cihazlar gibi uygulamalar için ışığı kontrol etme şeklimizde devrim yaratıyor. Entegre fotonik, mikro ölçekli ve nano ölçekli bileşenleri kullanarak ışığı yönlendirerek ve şekillendirerek, tam optik sistemleri küçük yongaların boyutuna küçültür.
Başarısına rağmen, entegre fotonik, tam bir minyatürleştirmeyi başarmak için önemli bir bileşenden yoksundu: yüksek performanslı çip ölçekli lazerler. Yakın kızılötesi lazerlerde bazı ilerlemeler kaydedilmiş olsa da, şu anda fotonik çipleri besleyen görünür ışıklı lazerler hala tezgah üstü ve pahalı. Görünür ışık, kuantum optiği, ekranlar ve biyogörüntüleme dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalar için gerekli olduğundan, farklı renklerde ışık yayan ayarlanabilir ve dar hat genişliğine sahip çip ölçekli lazerlere ihtiyaç vardır.
Araştırmacılar Kolombiya Üniversitesi ve Cornell NanoScale Bilim ve Teknoloji Tesisi de dahil olmak üzere diğer kurumlar, ultraviyole yakınından yakın kızılötesine kadar çok saf renklerde, parmak ucuna sığan görünür lazerler yarattı. Lazerlerin renkleri, kuantum optiği gibi uygulamalar için kritik olan saniyede 267 petahertz’e kadar hassas ve son derece hızlı ayarlanabilir. Ekip, çip ölçeğinde dar hat genişliğine sahip ve kırmızının altındaki yeşil, cam göbeği, mavi ve mor ışık renkleri için ayarlanabilir lazerleri gösteren ilk ekiptir.
Bu ucuz lazerler aynı zamanda görünür ışık yayan ayarlanabilir ve dar hat genişliğine sahip tümleşik lazerler arasında en küçük ayak izine ve en kısa dalga boyuna sahiptir. bu ABD Ulusal Bilim Vakfı-desteklenen çalışma dergide yayınlandı Doğa Fotoniği.
Teknolojileri için geçici bir patent başvurusunda bulunan araştırmacılar, lazerleri bağımsız birimlere dönüştürmek için optik ve elektriksel olarak nasıl paketleyeceklerini ve bunları çip ölçeğinde görünür ışık motorlarında, kuantum deneylerinde ve optik saatlerde kaynak olarak nasıl kullanacaklarını araştırıyorlar.