Przełomowy zintegrowany laser na Uniwersytecie Harvarda ułatwia żetonie do osiągnięcia zastosowań klasy przemysłowej
2025-05-12
Fizycy z Harvard University opracowali nowy, potężny laser na chipie, który emituje jasne impulsy w spektrum środkowej podczerwieni-nieuchwytny, ale niezwykle przydatny zakres światła, który można wykorzystać do wykrywania gazów i włączenia nowych narzędzi spektroskopowych. Urządzenie pakuje funkcjonalność większego systemu w niewielki układ, bez potrzeby zewnętrznych komponentów. Łączy to przełomowy projekt fotoniczny dzięki technologii laserowej kaskadowej kwantowej i oczekuje się, że wkrótce zrewolucjonizuje monitorowanie środowiska i diagnostykę medyczną, wykrywając tysiące częstotliwości światła jednocześnie. Fizycy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) opracowali kompaktowy laser, który emituje jasne, ultrashortowe impulsy światła w widmie w środkowej podczerwieni-zakres długości fali, który jest zarówno cenny naukowo, jak i trudny technologicznie. Wydajność urządzenia jest porównywalna z wydajnością znacznie większych systemów fotonicznych, ale jest w pełni zintegrowana z jednym układem. Badania, opublikowane dzisiaj (16 kwietnia) w czasopiśmie Nature, oznacza pierwszą demonstrację pikosekundowego generatora impulsów laserowych w połowie podczerwieni, który działa bez żadnych zewnętrznych komponentów. Laser może generować COMB częstotliwości optycznej-widmo równomiernie rozmieszczonych częstotliwości-dla szerokiego zakresu zastosowań w pomiarach bardzo precyzyjnych. Oczekuje się, że ta kompaktowa platforma pomoże zrealizować nową generację czujników gazu o szerokim spektrum. Do monitorowania środowiska i zaawansowanych narzędzi spektralnych do obrazowania medycznego. Pola fotoniki i elektromagnetyki przechodzą głębokie zmiany spowodowane głęboką integracją technologii symulacji numerycznej. Tradycyjne metody projektowania i analizy optyczne stopniowo wykazują swoje ograniczenia w obliczu problemów, takich jak złożona kontrola pola światła i przewidywanie właściwości optycznych struktur wielokrotnych. Jako potężne narzędzie do symulacji numerycznej metoda FDTD przyspiesza jej penetrację do wszystkich aspektów optycznych i multidyscyplinarnych badań międzydyscyplinarnych. Od projektu metasurface po analizę struktury nanooptycznej, od manipulacji wiązką po optymalizację urządzeń fotonicznych, FDTD przekształca paradygmat badań i zastosowania optycznego. Jeśli chodzi o międzynarodowe trendy, badanie metasurfaces stały się gorącym tematem. Metasurfaces mogą przełamać możliwości kontrolne tradycyjnych komponentów optycznych na świetle i zrealizować elastyczną kontrolę światła w wielu wymiarach, takich jak faza, polaryzacja i amplituda. Od podstawowych badań po praktyczne zastosowania, potencjał metasurfaces jest stale badany, a nowe wyniki badań pojawiają się w nieskończonym strumieniu. Na przykład metasurfaces można zastosować do osiągnięcia precyzyjnej kontroli kształtu wiązek światła i generowania specjalnych wiązek, takich jak wiązki wirowe i belki przewiewne. Te belki mają unikalne zalety i szerokie perspektywy zastosowania w dziedzinie komunikacji optycznej, obrazowania optycznego, pincewa optycznych itp. Jednocześnie międzynarodowa integracja metasurfaces z najnowocześniejszymi dyscyplinami, takimi jak nanofotonika i plazmonika, promowała innowacyjny rozwój dziedziny optyki i dostarczyło nowych pomysłów i metod rozwiązywania niektórych problemów z tradycyjnymi optakami. Na poziomie popytu krajowym szybki rozwój mojego kraju w dziedzinach komunikacji optycznej, przetwarzanie informacji optycznej, obrazowanie optyczne, układy fotoniczne itp. Stworzyło coraz pilniejszą potrzebę talentów, które mogą opanować zaawansowane technologie projektowania i symulacji optycznej. „14. pięcioletni plan rozwoju National Natural Science Foundation” wyraźnie proponuje w priorytecznych obszarach rozwoju w celu „opracowywania obwodów, modułów RF i technologii antenowych z nowymi materiałami, nowymi architektami i nowymi mechanizmami, eksploruj strategię opracowywania przemysłu elektromagnetycznego”.
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
