指先のサイズの高性能超高速レーザー

高性能超高速レーザー指先のサイズ

ジャーナルサイエンスに掲載された新しい表紙の記事によると、ニューヨーク市立大学の研究者は、高性能を作成する新しい方法を実証しました超高速レーザーナノフォトニクスについて。この小型化されたモードロックレーザフェムト秒間隔で一連の超短いコヒーレントな光パルスを発します（兆分の1兆分の1秒）。

超高速モードロックレーザー化学反応中の分子結合の形成や破壊、または乱流培地の光の伝播など、自然の最速のタイムスケールの秘密のロックを解除するのに役立ちます。モードロックレーザーの高速、ピークパルス強度、および広範なスペクトルカバレッジにより、光学原子時計、生物学的イメージング、および光を使用してデータを計算および処理するコンピューターなど、多くの光子技術が可能になります。

しかし、最先端のモードでロックされたレーザーは、実験室での使用に限定された非常に高価で、パワーデマンなデスクトップシステムです。新しい研究の目標は、これをフィールドで大量生産および展開できるチップサイズのシステムに変えることです。研究者は、外部無線周波数の電気信号を適用することにより、薄膜niobate（TFLN）新興材料プラットフォームを使用して、レーザーパルスを効果的に形成し、正確に制御しました。チームは、クラスIII-V半導体の高いレーザーゲインと、0.5ワットの高出力ピーク出力を発するレーザーを発現するレーザーを開発するために、TFLNナノスケールフォトニック波動ガイドの効率的なパルス型機能を組み合わせました。

指先のサイズであるコンパクトサイズに加えて、新しく実証されたモードロックレーザーは、ポンプ電流を調整するだけで200メガヘルツの広範囲にわたって出力パルスの繰り返し速度を正確に調整する能力など、従来のレーザーが達成できない多くの特性も示します。チームは、レーザーの強力な再構成を介して、チップスケールの周波数安定性の櫛のソースを達成したいと考えています。これは、精密センシングにとって重要です。実用的なアプリケーションには、携帯電話を使用して眼疾患を診断したり、食物や環境における大腸菌および危険なウイルスを分析したり、GPSが損傷したり利用できない場合にナビゲーションを可能にすることが含まれます。