Обтекаемая конструкция микрогребенки обеспечивает управление одним нажатием переключателя.

Важные новости

Обтекаемая конструкция микрогребней обеспечивает контроль при переворачивании переключателя» /></p>
<p> Исследователи из Рочестерского университета создали микрогребенчатый лазер с инновационным дизайном, который позволяет пользователям управлять гребенкой оптических частот, просто включив источник питания. Фото: Рочестерский университет/Дж. Адам Фенстер </p>
<p>Устройства для измерения света, называемые гребенками оптических частот, произвели революцию в метрологии, спектроскопии, атомных часах и других приложениях. Тем не менее, проблемы с разработкой генераторов гребенчатых частот в масштабе микрочипа ограничили их использование в повседневных технологиях, таких как портативная электроника.</p>
<p>В исследовании, опубликованном в журнале <i>Nature Communications</i>, исследователи из Университета Рочестер описывает новые разработанные ими микросотовые лазеры, которые преодолевают предыдущие ограничения и имеют простую конструкцию, которая может открыть двери для широкого спектра применений.</p>
<p>Гребенки оптических частот генерируют спектр света, состоящий из нескольких когерентных лучей, каждый из которых настроен на различную частоту или цвет, на равномерно расположенных расстояниях. Полученная форма напоминает зубцы расчески для волос. В последние годы ученые работают над созданием миниатюрных версий этой технологии или микросот, которые можно разместить на небольших чипах.</p>
<p>Но хотя ученые добились прогресса в создании прототипов микросот, они добились ограниченного успеха в создании жизнеспособных версий, которые можно было бы применять в практических устройствах. К препятствиям относятся низкая энергоэффективность, ограниченная управляемость, медленные механические реакции и необходимость сложной предварительной настройки системы.</p>
<h2>Упрощенный подход</h2>
<p>Команда исследователей под руководством Цян Линя, профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Рочестера и Института оптики разработал уникальный подход для решения этих задач в одном устройстве.</p>
<p><img decoding=

Электротехника и вычислительная техника к.т.н. Студент Чжэндун Гао настраивает новое микросотовое лазерное устройство «все в одном», созданное в лаборатории профессора Цян Линя. Фото: Рочестерский университет/Дж. Адам Фенстер

По словам Цзинвэй Лин, доктора философии в области электротехники и вычислительной техники. Студент лаборатории Линя и ведущий автор статьи, предыдущие подходы обычно основывались на одноволновом лазере, введенном в нелинейный преобразователь, который может преобразовывать одну длину волны в несколько длин волн, образуя оптическую гребенку.

» Мы исключили одну длину волны, потому что это снизит эффективность системы», — говорит Линг. «Вместо этого вся гребенка усиливается в контуре обратной связи внутри системы, поэтому все длины волн отражаются и усиливаются внутри одного элемента».

Простота микрогребенчатого лазера «все в одном» приводит к снижению энергопотребления, снижению затрат, большей гибкости настройки и возможности эксплуатации «под ключ».

«Им легко управлять», — говорит соавтор Чжэндун Гао. также доктор философии в области электротехники и вычислительной техники. студент в лаборатории Лин. «Предыдущие методы затрудняют возбуждение гребенки, но с помощью этого метода нам нужно только включить источник питания, и мы можем напрямую управлять гребенкой».

На пути реализации этих микрогребенчатых лазеров остаются препятствия, особенно с разработкой технологий изготовления таких крошечных компонентов с допусками, необходимыми для производства. Но исследователи надеются, что их устройства можно будет использовать в таких приложениях, как телекоммуникационные системы и системы обнаружения света и измерения дальности (LiDAR) для автономных транспортных средств.

Дополнительная информация: Цзинвэй Линг и др., Микросотовый лазер с электрическим усилителем, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48544-2

Информация журнала: Nature Communications

Предоставлено Рочестерским университетом

Новости сегодня

Последние новости