Integrovaný prelomový laser na Harvardskej univerzite uľahčuje čipy na dosiahnutie aplikácií priemyselného stupňa
2025-05-12
Fyzisti na Harvardskej univerzite vyvinuli nový nový laser na čipe, ktorý vyžaruje jasné impulzy v strednom infračervenom spektre-nepolapiteľný, ale mimoriadne užitočný rozsah svetla, ktorý sa dá použiť na detekciu plynov a umožnenie nových spektroskopických nástrojov. Zariadenie zabalí funkčnosť väčšieho systému do malého čipu bez potreby akýchkoľvek externých komponentov. Spojuje prielomový fotonický dizajn s kvantovou kaskádovou laserovou technológiou a očakáva sa, že čoskoro revolúcia v monitorovaní životného prostredia a lekárskej diagnostiky zistením tisícov svetlo frekvencií naraz. Fyzisti na Harvard John A. Paulson School of Engineering a Applied Sciences (Seas) vyvinuli kompaktný laser, ktorý emituje svetlé, ultrafortové impulzy svetla v strednom infračervenom spektre-sortiment vlnovej dĺžky, ktorý je vedecky cenný a technologicky náročný. Výkon zariadenia je porovnateľný s výkonom oveľa väčších fotonických systémov, ale je plne integrovaný do jedného čipu. Výskum, ktorý bol dnes (16. apríla) publikovaný (16. apríla) v časopise Nature, predstavuje prvú demonštráciu laserového generátora laserového impulzu na čipe na čipe, ktorý funguje bez externých komponentov. Laser môže generovať optické frekvenčné hrebeň-spektrum rovnomerne rozmiestnených frekvencií-pre širokú škálu aplikácií pri vysoko presných meraniach. Očakáva sa, že táto kompaktná platforma pomôže realizovať novú generáciu širokospektrálnych senzorov plynu pre monitorovanie životného prostredia a pokročilé spektrálne nástroje pre lekárske zobrazovanie. Polia fotoniky a elektromagnetiky prechádzajú hlbokými zmenami, ktoré spôsobujú hlboké integrácie numerickej simulačnej technológie. Tradičné metódy optického návrhu a analýzy postupne ukazujú svoje obmedzenia, keď čelia problémom, ako je napríklad komplexná kontrola svetlého poľa a predpoveď optických vlastností viac-rozsahu štruktúr. Ako výkonný numerický simulačný nástroj metóda FDTD urýchľuje jej prienik do všetkých aspektov optického a multidisciplinárneho krížového výskumu. Od návrhu metasurface po analýzu nanooptickej štruktúry, od manipulácie lúčov po optimalizáciu fotonických zariadení, FDTD pretvára paradigmu optického výskumu a aplikácie. Pokiaľ ide o medzinárodné trendy, štúdium metasurfaces sa stalo horúcou témou. Metasurfaces môžu prelomiť riadiace schopnosti tradičných optických komponentov na svetle a realizovať flexibilné riadenie svetla vo viacerých dimenziách, ako je fáza, polarizácia a amplitúda. Od základného výskumu po praktické aplikácie sa neustále skúma potenciál metasurfaces a v nekonečnom prúde sa objavujú nové výsledky výskumu. Napríklad metasurfaces sa môžu použiť na dosiahnutie presnej kontroly tvaru svetelných lúčov a na generovanie špeciálnych lúčov, ako sú vírivé lúče a vzdušné lúče. Tieto lúče majú jedinečné výhody a rozsiahle vyhliadky na aplikáciu v oblasti optickej komunikácie, optické zobrazovanie, optické pinzety atď. Zároveň krížová integrácia metasurfaces s špičkovými disciplínami, ako je nanofotonika a plazmonike, propagovala inovatívny vývoj v oblasti odboru optiku a poskytla nové nápady a metódy, ktoré vyriešili niektoré problémy s tradičnými problémami. Na úrovni vnútroštátnej úrovne dopytu, rýchly rozvoj mojej krajiny v oblasti optickej komunikácie, spracovanie optických informácií, optické zobrazovanie, fotonické čipy atď. Vytvoril čoraz naliehavejšiu potrebu talentov, ktoré dokážu zvládnuť pokročilé technológie optického dizajnu a simulácie. „14. päťročný plán pre rozvoj Národnej prírodovednej nadácie“ jasne navrhuje v oblastiach prioritných rozvojov „rozvoj obvodov, RF modulov a anténnych technológií s novými materiálmi, novými architektúrami a novými mechanizmami, skúmajú účinné elektromagnetické výpočty, inteligentné elektromagnetické metódy regulácie elektromagnetických vĺn a vývoj s Leapfrogom vývojom nových technológií nových technológií pre elektronické informačné systémy, ktoré slúžia na elektronickú informačnú informačnú techniku pre elektronické informačné odvetvie.“
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
