Uma equipe de pesquisadores dos EUA integrou um laser do tamanho de uma sala em um microchip semicondutor do tamanho de uma unha. A nova tecnologia tem o potencial de transformar a fotônica e abrir caminho para novos lasers em lidars para veículos robóticos, avanços na física atômica e tecnologias de realidade aumentada e virtual.
Os lasers semicondutores integrados ocuparam um lugar importante na fotônica nas últimas décadas, fornecendo a base tecnológica para muitos avanços tecnológicos e científicos. No entanto, apesar disso, faltam os principais recursos dos lasers integrados de hoje, disse Li Zhu, professor da Universidade de Rochester e líder do projeto. Ele identifica dois problemas principais que dificultam o surgimento de novas tecnologias - a falta de reconfigurabilidade rápida e uma janela estreita de transparência espectral.
Os cientistas superaram essas dificuldades criando um novo tipo de laser semicondutor integrado baseado no efeito Pockels. O laser é integrado a uma plataforma de niobato-lítio em um isolante.
A nova plataforma tem os seguintes benefícios:
Chirp intrapulso rápido, que pode se tornar indispensável em lidars que medem distância medindo o tempo entre um breve pulso e o retorno da luz refletida.
Capacidades de conversão de frequência que excedem as limitações de largura de banda dos lasers semicondutores integrados tradicionais. Isso reduzirá significativamente as dificuldades no desenvolvimento de lasers de novas ondas.
Faixa de comprimento de onda estreita e reconfigurabilidade rápida que permitem a integração total do laser-on-a-chip para o estudo e manipulação de átomos e íons em física atômica, bem como em realidade aumentada e virtual e outras tecnologias onde a região HF é aplicada.
Os lasers criam ondas de luz coerentes - toda a luz dentro do feixe de laser vibra em perfeita sincronia. Enquanto isso, a mecânica quântica diz que partículas como átomos também devem ser consideradas como ondas. Seguindo os princípios da mecânica quântica, uma equipe de cientistas de Amsterdã criou um laser composto por ondas coerentes de matéria, que podem funcionar por muito tempo.
2022-10-26 14:50:10
Autor: Vitalii Babkin