يسهل على الليزر المتكامل لجامعة هارفارد أن يكون من السهل على الرقائق تحقيق تطبيقات من الدرجة الصناعية
2025-05-12
طور الفيزيائيون في جامعة هارفارد ليزرًا جديدًا قويًا على الرقاقة ينبعث من نبضات مشرقة في طيف منتصف الأشعة تحت الحمراء-وهي مجموعة من الضوء بعيد المنال ولكن مفيدة للغاية يمكن استخدامها للكشف عن الغازات وتمكين أدوات طيفية جديدة. يحزم الجهاز وظيفة نظام أكبر في شريحة صغيرة ، دون الحاجة إلى أي مكونات خارجية. إنه يدمج تصميمًا ضوئيًا اختراقًا مع تقنية ليزر شلالي ، ومن المتوقع أن يحدث ثورة في المراقبة البيئية والتشخيصات الطبية من خلال اكتشاف الآلاف من ترددات الضوء في وقت واحد. طور الفيزيائيون في مدرسة هارفارد جون أ. بولسون للعلوم والعلوم التطبيقية (البحار) ليزرًا مضغوطًا ينبعث من النبضات المشرقة الفائقة من الضوء في طيف منتصف الأشعة تحت الحمراء-وهو نطاق بطول موجي ذو قيمة علمية ويشكل تحديًا تقنيًا. إن أداء الجهاز مماثل لأداء الأنظمة الضوئية الأكبر بكثير ، ولكنه متكامل تمامًا على شريحة واحدة. يمثل البحث ، الذي نُشر اليوم (16 أبريل) في مجلة Nature ، العرض الأول لمولد النبض بالليزر في منتصف الأشعة تحت الحمراء التي تعمل دون أي مكونات خارجية. يمكن للليزر توليد أمشاط التردد البصرية-طيف من الترددات المتبعة بالتساوي-لمجموعة واسعة من التطبيقات في القياسات عالية الدقة. من المتوقع أن تساعد هذه المنصة المدمجة في تحقيق جيل جديد من أجهزة استشعار غاز الطيف العريض للمراقبة البيئية والأدوات الطيفية المتقدمة للتصوير الطبي. تمر مجالات الضوئية والكهرومغناطيسية بتغييرات عميقة الناجمة عن التكامل العميق لتكنولوجيا المحاكاة العددية. تُظهر طرق التصميم والتحليل البصري التقليدي تدريجياً قيودها عند مواجهة مشاكل مثل التحكم في مجال الضوء المعقد والتنبؤ بالخصائص البصرية للهياكل متعددة النطاق. كأداة محاكاة عددية قوية ، تقوم طريقة FDTD بتسريع تغلغلها في جميع جوانب الأبحاث البصرية والمتعددة التخصصات. من تصميم metasurface إلى تحليل الهيكل النانوي البصري ، من معالجة الشعاع إلى تحسين الجهاز الضوئي ، تقوم FDTD بإعادة تشكيل نموذج البحث والتطبيق البصري. من حيث الاتجاهات الدولية ، أصبحت دراسة Metasurfaces موضوعًا ساخنًا. يمكن أن تخترق Metasurfaces إمكانيات التحكم في المكونات البصرية التقليدية على الضوء وتحقيق التحكم المرن للضوء في أبعاد متعددة مثل الطور والاستقطاب والسعة. من البحث الأساسي إلى التطبيقات العملية ، يتم استكشاف إمكانات Metasurfaces باستمرار ، وتظهر نتائج بحثية جديدة في تيار لا نهاية له. على سبيل المثال ، يمكن استخدام Metasurfaces لتحقيق التحكم الدقيق في شكل عوارض الضوء وإنشاء عوارض خاصة مثل عوارض الدوامة والعوارض التهوية. هذه الحزم لها مزايا فريدة وآفاق تطبيق واسعة في مجالات الاتصالات البصرية ، والتصوير البصري ، والملاقط البصرية ، وما إلى ذلك. في الوقت نفسه ، فإن التكامل المتقاطع قد عزز التطور المبتكر لمجال البصريات وتوفير أفكار جديدة ومحطمة من أجل حل المشكلات التقليدية. على مستوى الطلب الوطني ، خلق التطور السريع لبلدي في مجالات الاتصالات البصرية ، ومعالجة المعلومات البصرية ، والتصوير البصري ، والرقائق الضوئية ، وما إلى ذلك حاجة ماسة إلى مواهب يمكنها إتقان تقنيات التصميم البصري المتقدمة وتقنيات المحاكاة. تقترح "الخطة الرابعة عشرة لخمس سنوات لتطوير المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية" بوضوح في مجالات تطوير الأولوية "لتطوير الدوائر ووحدات الترددات اللاسلكية وتقنيات الهوائيات مع مواد جديدة ، وبنى جديدة ، وآليات جديدة ، استكشاف أنظمة المعلومات الكهربائية الجديدة لخدمة المعلومات الإلكترونية الوطنية".
حقوق الطبع والنشر @ 2020 شركة شنتشن بوكس أوبرونكس تكنولوجيا ، المحدودة - وحدات الألياف الصينية البصرية ، مصنعي الليزر المقترن بالألياف ، مكونات مكونات الليزر جميع الحقوق محفوظة.
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
