Співробітники Каліфорнійського технологічного інституту (Калтех) заявили про створення мініатюрного лазера з блокуванням мод (MLL), розміри якого дозволяють інтегрувати його в крихітні мікросхеми. Лазер використовується для генерації надкоротких імпульсів, дозволяючи здійснювати точні вимірювання мікросвіту. За словами розробників, такий лазер знайде застосування не лише у спеціалізованих пристроях, наприклад, в аналітичних приладах, а й у звичайних смартфонах.
«Наша мета — зробити революцію в області фотоніки, перетворивши громіздкі вимірювальні прилади на крихітні пристрої розміром із чіп. Такі пристрої будуть потрібні в польових умовах. Ми не просто зменшуємо розміри, ми прагнемо досягти задовільних характеристик цих надшвидких лазерів на чіпі», – розповів фізик Цюші Го (Qiushi Guo) із Каліфорнійського технологічного інституту та Міського університету Нью-Йорка.
Сьогодні для виконання вимірювань у найдрібніших масштабах необхідний лазер, який має оптимальне поєднання потужності та точності. Але більшість існуючих лазерів, що відповідають цим вимогам, дуже громіздкі, дорогі в обслуговуванні та споживають велику кількість електричної енергії. Розробка американських вчених легко розміщується на кінчику пальців, і справді може зробити революцію.
Подібні лазери можуть бути використані для вирішення різних завдань: від навігації без допомоги GPS до атомного годинника. Завданням же співробітників Каліфорнійського технологічного інституту було створення мініатюрного приладу, який легко поміститися в сумці або кишені. Співробітникам Калтеха вдалося перевиконати план — вони створили лазер, який можна встановити на мікросхемі звичайнісінького смартфона. У виробничому процесі використаний матеріал ніобат літію в тонкоплівковому виконанні (TFLN). Він дозволив використовувати зовнішні радіочастотні електричні сигнали для точного керування лазерними імпульсами. Щоб отримати лазерний матеріал з’єднали зі спеціальним типом провідника, сумісним з TFLN.
Проведені тести показали, що лазер здатний генерувати імпульс довжиною 4,3 пікосекунди у ближній інфрачервоній ділянці з піковою потужністю близько 0,5 Вт. Розробники повідомляють, що пристрій вийшов досить універсальним, коли йдеться про налаштування режимів роботи. У майбутньому це допоможе із завданням перенесення лазера в мобільні пристрої, наприклад, смартфон або планшет.
“Наша розробка дозволить використовувати звичайні телефони, наприклад, для діагностики зору або аналізу навколишнього середовища на виявлення небезпечних вірусів або кишкової інфекції”, – заявили розробники.
