Harvardo universiteto proveržis, integruotas lustu
2025-05-12
Harvardo universiteto fizikai sukūrė galingą naują lustinį lazerį, kuris skleidžia ryškius impulsus vidutinio infraraudonųjų spindulių spektre-tai yra nemandagus, bet ypač naudingas šviesos diapazonas, kuris gali būti naudojamas dujoms aptikti ir įgalinti naujas spektroskopines priemones. Įrenginys supakuoja didesnės sistemos funkcionalumą į mažą mikroschemą, nereikia jokių išorinių komponentų. Jis sujungia proveržį fotoninį dizainą su „Quantum Cascade“ lazerio technologija ir tikimasi, kad netrukus pakeis aplinkos stebėjimą ir medicininę diagnostiką, aptikdamas tūkstančius šviesos dažnių vienu metu. Harvardo Johno A. Paulsono inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos fizikai (SEAS) sukūrė kompaktišką lazerį, skleidžiantį šviesius šviesos impulsus vidurio infraraudonųjų spindulių spektre-bangos ilgio diapazoną, kuris yra ir moksliškai vertinamas, ir technologiškai iššūkis. Įrenginio našumas yra panašus į daug didesnių fotoninių sistemų, tačiau yra visiškai integruotas į vieną lustą. Tyrimas, paskelbtas šiandien (balandžio 16 d.) Žurnale „Nature“, žymi pirmąjį mikroschemos pikosekundės vidurio infraraudonųjų spindulių lazerio impulsų generatoriaus, veikiančio be jokių išorinių komponentų, demonstravimą. Lazeris gali generuoti optinio dažnio šukos-tolygiai išdėstytų dažnių spektrą, kad būtų galima naudoti platų taikymo asortimentą atliekant didelio tikslumo matavimus. Tikimasi, kad ši kompaktiška platforma padės realizuoti naujos kartos plataus spektro dujų jutiklius, skirtus aplinkos stebėjimui ir pažangiems medicininiam vaizdavimui. Fotonikos ir elektromagnetikos srityse vyksta gilūs pakeitimai, kuriuos sukelia giliai skaitmeninės modeliavimo technologijos integracija. Tradiciniai optinio projektavimo ir analizės metodai palaipsniui parodo jų apribojimus, susiduriant su tokiomis problemomis kaip sudėtinga šviesos lauko valdymas ir daugialypės struktūrų optinių savybių numatymas. Kaip galingas skaitmeninio modeliavimo įrankis, FDTD metodas pagreitina jo įsiskverbimą į visus optinių ir daugiadalykinių tarpdisciplininių tyrimų aspektus. Nuo metasurface dizaino iki nano-optinės struktūros analizės, pradedant manipuliavimu nuo pluošto iki fotoninio prietaiso optimizavimo, FDTD keičia optinių tyrimų ir taikymo paradigmą. Kalbant apie tarptautines tendencijas, metasurface tyrimas tapo karšta tema. Metasurfaičiai gali nutrūkti per tradicinių optinių komponentų valdymo galimybes ir realizuoti lanksčią šviesos kontrolę keliuose matmenimis, tokiose kaip fazė, poliarizacija ir amplitudė. Nuo pagrindinių tyrimų iki praktinių pritaikymų nuolat tiriamas metasurface potencialas, o naujų tyrimų rezultatai atsiranda begaliniame sraute. Pvz., Metasurface gali būti naudojamos norint tiksliai valdyti šviesos formos formą ir generuoti specialias sijas, tokias kaip sūkurinės sijos ir orinės sijos. Šios sijos turi unikalius pranašumus ir plačias taikymo perspektyvas optinių ryšių, optinio vaizdavimo, optinių pincetų ir kt. Laukuose. Tuo pačiu metu metasurfų kryžminė integracija su pažangiausiomis disciplinomis, tokiomis kaip nanofotonika ir plazmonika, skatino naujovišką optikos srities vystymąsi ir pateikė naujų idėjų ir metodų, kaip išspręsti kai kurias problemas, kurios yra sunkios, o tai yra sudėtinga. Nacionalinio paklausos lygmeniu spartus mano šalies vystymasis optinių ryšių, optinio informacijos apdorojimo, optinio vaizdo, fotoninių lustų ir kt. Sukūrė vis skubesnį talentų poreikį, kuris gali įvaldyti pažangias optinio projektavimo ir modeliavimo technologijas. „14-asis penkerių metų Nacionalinio gamtos mokslų fondo plėtros planas“ aiškiai siūlo prioritetinėse plėtros srityse „kurti grandines, radijo dažnių modulius ir antenų technologijas su naujomis medžiagomis, naujomis architektūromis ir naujais mechanizmais, tyrinėjant efektyvią elektromagnetinę kompiuterį, intelektualią elektromagnetinių bangų kontrolės metodus ir naujų technologijų elektroninių informacinių sistemų kūrimą, kad galėtų valdyti nacionalinę elektroninę pramonės plėtrą“.
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
