Harvard University's Breakthrough Integrated On-Chip Laser gör det enkelt för chips att uppnå industrikvalitetsapplikationer
2025-05-12
Fysiker vid Harvard University har utvecklat en kraftfull ny laser på chip som avger ljusa pulser i mitten av infraröd spektrum-ett svårfångat men extremt användbart ljusintervall som kan användas för att upptäcka gaser och möjliggöra nya spektroskopiska verktyg. Enheten packar funktionaliteten för ett större system i ett litet chip utan behov av några externa komponenter. Det smälter en genombrott av fotonisk design med kvantkaskadlaserteknologi och förväntas snart revolutionera miljöövervakning och medicinsk diagnostik genom att upptäcka tusentals ljusfrekvenser på en gång. Fysiker vid Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEA) har utvecklat en kompakt laser som avger ljusa, ultrashortpulser av ljus i mitten av infraröd spektrum-ett våglängdsområde som är både vetenskapligt värdefullt och tekniskt utmanande. Enhetens prestanda är jämförbar med den för mycket större fotoniska system, men är helt integrerad på ett enda chip. Forskningen, som publicerades idag (16 april) i tidskriften Nature, markerar den första demonstrationen av en picosekund i mitten av infraröd laserpulsgenerator som fungerar utan några externa komponenter. Lasern kan generera optiska frekvenskammar-ett spektrum av jämnt fördelade frekvenser-för ett brett spektrum av applikationer i högprecisionsmätningar. Denna kompakta plattform förväntas hjälpa till att förverkliga en ny generation av bredspektrum gassensorer för miljöövervakning och avancerade spektralverktyg för medicinsk avbildning. Fälten för fotonik och elektromagnetik genomgår djupa förändringar som åstadkommits genom den djupa integrationen av numerisk simuleringsteknik. Traditionella optiska design- och analysmetoder visar gradvis sina begränsningar när de står inför problem som komplex ljusfältkontroll och förutsägelse av optiska egenskaper hos flerskaliga strukturer. Som ett kraftfullt numeriskt simuleringsverktyg påskyndar FDTD-metoden sin penetration till alla aspekter av optisk och tvärvetenskaplig tvärvetenskaplig forskning. Från metasytans design till nano-optisk strukturanalys, från strålmanipulation till optimering av fotonisk enhet, omformar FDTD paradigmet för optisk forskning och tillämpning. När det gäller internationella trender har studien av Metasurfaces blivit ett hett ämne. Metasurfaces kan bryta igenom kontrollfunktionerna för traditionella optiska komponenter på ljus och inse flexibel kontroll av ljus i flera dimensioner såsom fas, polarisering och amplitud. Från grundforskning till praktiska tillämpningar undersöks ständigt metasurfaces, och nya forskningsresultat dyker upp i en oändlig ström. Till exempel kan metasurfaces användas för att uppnå exakt kontroll av formen på ljusbalkar och generera speciella strålar som virvelstrålar och luftiga balkar. Dessa strålar har unika fördelar och breda tillämpningsmöjligheter inom områdena optisk kommunikation, optisk avbildning, optiska pincett, etc. Samtidigt har korsintegrering av metasurfaces med nyutvecklade discipliner som nanofotonik och plasmonik främjat den innovativa utvecklingen av området för OPTIC och tillhandahåller nya idéer och metoder för att göra en del av övergripande problem. På den nationella efterfråganivå har mitt lands snabba utveckling inom områdena optisk kommunikation, optisk informationsbehandling, optisk avbildning, fotoniska chips etc. skapat ett allt mer brådskande behov av talanger som kan behärska avancerad optisk design och simuleringsteknik. Den "14: e femårsplanen för utvecklingen av National Natural Science Foundation" föreslår tydligt i prioriteringsutvecklingsområdena att "utveckla kretsar, RF-moduler och antennteknologier med nya material, nya arkitekturer och nya mekanismer, utforska effektiv elektronisk dator, intelligent elektromagnetisk vågkontrollmetoder och leapFrog-utveckling av ny teknik för elektronisk information till tjänande elektronisk information till industriell information"
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
