Создан миниатюрный высокопроизводительный лазер

Ученые исследовательского центра ASRC в Нью-Йорке разработали прототипы высокопроизводительных лазеров на фотонных наночипах. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Работа физиков была сосредоточена на миниатюризации лазеров с синхронизацией мод, которые испускают серию ультракоротких импульсов когерентного света с интервалом в несколько фемтосекунд (10 в -15-й степени секунды). Эти устройства полезны для изучения быстрых процессов, например, образования молекулярных связей во время химических связей или распространения света в турбулентной среде. Однако в настоящее время они представляют собой громоздкие устройства, чье применение ограничивается лабораторными исследованиями.

Ученые использовали тонкопленочный ниобат лития (TFLN), который позволяет эффективно создавать и контролировать лазерные импульсы путем подачи внешнего электрического сигнала. TFLN был объединен с полупроводниковым оптическим усилителем III-V, что позволило создать миниатюрный лазер, генерирующий оптические импульсы длительностью 4,8 пикосекунды с длиной волны около 1065 нанометров и частотой 10 гигагерц. Выходная пиковая мощность устройства достигает более 0,5 ватта.

По словам исследователей, лазеры на фотонных наночипах могут потенциально использоваться в качестве медицинских приложений в будущих мобильных телефонах, например, для диагностики глазных заболеваний или проверки продуктов питания на инфекционные патогены.