Un team di ricercatori statunitensi ha integrato un laser delle dimensioni di una stanza in un microchip a semiconduttore delle dimensioni di un'unghia. La nuova tecnologia ha il potenziale per trasformare la fotonica e aprire la strada a nuovi laser nei lidar per veicoli robotici, progressi nella fisica atomica e tecnologie di realtà aumentata e virtuale.
I laser a semiconduttore integrati hanno occupato un posto importante nella fotonica negli ultimi decenni, fornendo la base tecnologica per molti progressi tecnologici e scientifici. Tuttavia, nonostante ciò, mancano le caratteristiche chiave degli odierni laser integrati, ha affermato Li Zhu, professore e capo progetto dell'Università di Rochester. Identifica due problemi principali che ostacolano l'emergere di nuove tecnologie: la mancanza di una rapida riconfigurabilità e una finestra di trasparenza spettrale ristretta.
Gli scienziati hanno superato queste difficoltà creando un nuovo tipo di laser a semiconduttore integrato basato sull'effetto Pockels. Il laser è integrato in una piattaforma di niobato-litio su un isolante.
La nuova piattaforma offre i seguenti vantaggi:
Cinguettio intra-impulso veloce, che potrebbe diventare indispensabile nei lidar che misurano la distanza misurando il tempo che intercorre tra un breve impulso e il ritorno della luce riflessa.
Capacità di conversione di frequenza che superano i limiti di larghezza di banda dei tradizionali laser a semiconduttori integrati. Ciò ridurrà significativamente le difficoltà nello sviluppo di laser a nuove onde.
Intervallo di lunghezze d'onda ristretto e riconfigurabilità rapida che consentono la piena integrazione del laser-on-a-chip per lo studio e la manipolazione di atomi e ioni nella fisica atomica, così come nella realtà aumentata e virtuale e altre tecnologie in cui viene applicata la regione HF.
I laser creano onde di luce coerenti: tutta la luce all'interno del raggio laser vibra in perfetta sincronia. Nel frattempo, la meccanica quantistica afferma che anche le particelle come gli atomi dovrebbero essere considerate onde. Seguendo i principi della meccanica quantistica, un team di scienziati di Amsterdam ha creato un laser costituito da onde coerenti di materia, che possono funzionare a lungo.
2022-10-26 14:50:10
Autore: Vitalii Babkin