A Harvard Egyetem áttörése integrált on-chip lézer megkönnyíti a chipek számára az ipari minőségű alkalmazások elérését
2025-05-12
A Harvard University fizikusjai kifejlesztettek egy hatalmas új, chip lézert, amely fényes impulzusokat bocsát ki a közép-infravörös spektrumban-egy megfoghatatlan, de rendkívül hasznos fényválasztékot, amely felhasználható a gázok észlelésére és az új spektroszkópos eszközök lehetővé tételére. Az eszköz egy nagyobb rendszer funkcionalitását egy apró chipbe csomagolja, külső alkatrészek nélkül. Összefogtatja az áttöréses fotonikus kialakítást a kvantumkaszkád lézer technológiával, és várhatóan hamarosan forradalmasítja a környezeti megfigyelést és az orvosi diagnosztikát azáltal, hogy egyszerre több ezer könnyű frekvenciát észlel. A Harvard John A. Paulson Műszaki és Alkalmazott Tudományos Iskola (SEAS) fizikusjai kifejlesztettek egy kompakt lézert, amely fényes, ultrahangos fényimpulzusokat bocsát ki a középső infravörös spektrumban-egy hullámhossz-tartomány, amely mind tudományos szempontból értékes és technológiai szempontból kihívást jelent. Az eszköz teljesítménye összehasonlítható a sokkal nagyobb fotonikus rendszerek teljesítményével, de teljesen integrálva van egyetlen chipbe. A ma (április 16-án) közzétett kutatás a Nature folyóiratban jelent meg egy chip pikoszekundumos közép-infravörös lézerimpulzus-generátor első bemutatását, amely külső alkatrészek nélkül működik. A lézer optikai frekvenciás fésőket-az egyenletesen elhelyezett frekvenciák spektrumát-előállíthatja a nagy pontosságú mérések széles skálájára. Ez a kompakt platform várhatóan elősegíti a széles spektrumú gázérzékelők új generációjának megvalósítását a környezeti megfigyeléshez és az orvosi képalkotás fejlett spektrális eszközeihez. A fotonika és az elektromágneses területek mély változásokon mennek keresztül, amelyeket a numerikus szimulációs technológia mély integrációja okoz. A hagyományos optikai tervezési és elemzési módszerek fokozatosan megmutatják korlátozásaikat, amikor olyan problémákkal szembesülnek, mint például a komplex fénymező-szabályozás és a többszörös struktúrák optikai tulajdonságainak előrejelzése. Nagyon nagy numerikus szimulációs eszközként az FDTD módszer felgyorsítja annak behatolását az optikai és multidiszciplináris multidiszciplináris kutatások minden szempontjából. A metasurface kialakításától a nano-optikai szerkezeti elemzésig, a gerenda manipulációjától a fotonikus eszközök optimalizálásáig, az FDTD átalakítja az optikai kutatás és alkalmazás paradigmáját. A nemzetközi trendek szempontjából a metasurfák tanulmányozása forró témává vált. A metasurfák áttörhetik a hagyományos optikai alkatrészek vezérlési képességeit a fényen, és megvalósíthatják a fény rugalmas vezérlését több dimenzióban, például fázisban, polarizációban és amplitúdóban. Az alapkutatástól kezdve a gyakorlati alkalmazásokig folyamatosan feltárják a metasurfák lehetőségeit, és új kutatási eredmények merülnek fel egy végtelen patakban. Például a metasurfacok felhasználhatók a fénysugarak alakjának pontos szabályozására és speciális gerendák, például örvénysugarak és levegős gerendák előállítására. Ezeknek a gerendáknak egyedi előnyei és széles körű alkalmazási kilátásai vannak az optikai kommunikáció, az optikai képalkotás, az optikai csipeszek stb. Fieldjeiben. Ugyanakkor a metasurfák keresztbe integrációja az élvonalbeli tudományágakkal, például a nanofotonikával és a plazmonikával elősegítette az optika területének innovatív fejlődését, és új ötleteket és módszereket oldott meg, amelyek nehézségeket okoznak, amelyek nehézségeket okoznak a hagyományos optikán. A nemzeti kereslet szintjén az én országom gyors fejlődése az optikai kommunikáció, az optikai információfeldolgozás, az optikai képalkotás, a fotonikus chipek stb. Fejlesztésein egyre sürgetőbb igényeket teremtett olyan tehetségek számára, akik elsajátíthatják a fejlett optikai tervezési és szimulációs technológiákat. A "A Nemzeti Természettudományi Alapítvány fejlesztésének 14. ötéves terve" egyértelműen javasolja a prioritási fejlesztési területeken "áramkörök, RF modulok és antenna-technológiák kidolgozását új anyagokkal, új architektúrákkal és új mechanizmusokkal, feltárja a hatékony elektromágneses számítási, intelligens elektromágneses hullámszabályozási módszereket, és új technológiák kidolgozására szolgál az elektronikus információs rendszerek számára."
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
