Прорив Гарвардського університету, інтегрований лазерним лазером
2025-05-12
Фізики Гарвардського університету розробили новий потужний лазер на мікросхемі, який випромінює яскраві імпульси в середині інфрачервоного спектру-невловимого, але надзвичайно корисного діапазону світла, який може бути використаний для виявлення газів та забезпечення нових спектроскопічних інструментів. Пристрій упаковує функціональність більшої системи в крихітну мікросхему, без необхідності будь -яких зовнішніх компонентів. Він зливає проривну фотонну конструкцію з квантовою каскадною лазерною технологією, і, як очікується, незабаром революціонує моніторинг навколишнього середовища та медичну діагностику, виявляючи одночасно тисячі світлових частот. Фізики в Гарвардській школі інженерних та прикладних наук (SEAS) розробили компактний лазер, який випромінює яскраві, ультрашоторні імпульси світла в середньоінфрикованому спектрі-діапазоні довжин хвиль, який є науково цінним та технологічно складним. Продуктивність пристрою порівнянна з показниками значно більших фотонних систем, але повністю інтегрована на одному мікросхемі. Дослідження, опубліковане сьогодні (16 квітня) у журналі Nature, позначає першу демонстрацію пікосекундного генератора лазерного імпульсу на мікросхемі, який працює без зовнішніх компонентів. Лазер може генерувати оптичні гребінці-спектр рівномірно розташованих частот-для широкого спектру застосувань у високоточних вимірюваннях. Очікується, що ця компактна платформа допоможе реалізувати нове покоління датчиків газу широкого спектру дії для моніторингу навколишнього середовища та вдосконалених спектральних інструментів для медичних зображень. Поля фотоніки та електромагнетики зазнає глибоких змін, спричинених глибокою інтеграцією технології чисельного моделювання. Традиційні методи оптичного проектування та аналізу поступово показують свої обмеження, стикаючись з такими проблемами, як складний контроль світла та прогнозування оптичних властивостей багатомасштабних структур. Як потужний чисельний інструмент моделювання, метод FDTD прискорює його проникнення у всі аспекти оптичних та мультидисциплінарних міждисциплінарних досліджень. Від дизайну метасінхепів до нанооптичного аналізу структури, від маніпулювання променями до оптимізації фотонного пристрою, FDTD переробляє парадигму оптичних досліджень та застосування. З точки зору міжнародних тенденцій, вивчення метасурфейсів стало гарячою темою. Метасурфати можуть прорватися через можливості контролю традиційних оптичних компонентів на світлі та реалізовувати гнучкий контроль світла у декількох розмірах, таких як фаза, поляризація та амплітуда. Від базових досліджень до практичних застосувань постійно досліджується потенціал метасурфейсів, а нові результати досліджень з'являються в нескінченному потоці. Наприклад, метасурфаси можна використовувати для досягнення точного контролю форми світлих променів та генерування спеціальних променів, таких як вихорні промені та повітряні промені. Ці промені мають унікальні переваги та широкі перспективи застосування в галузі оптичних комунікацій, оптичних зображень, оптичних пінцетів тощо. На національному рівні попиту швидкий розвиток моєї країни в галузі оптичних комунікацій, оптичної обробки інформації, оптичних зображень, фотонних мікросхем тощо створило все більш нагальну потребу в талантах, які можуть освоїти передові технології оптичного проектування та моделювання. "14-й п’ятирічний план розвитку Національного фонду природознавства" чітко пропонує в областях пріоритетного розвитку "розробити схеми, модулі РФ та антену з новими матеріалами, новими архітектурами та новими механізмами, вивчати ефективні електромагнітні обчислення, інтелектуальні електромагнітні хвилі та контроль над розвитком нової технології.
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
