Tým Stanfordské univerzity vyrobil titanový drahokamový laser na čipu, podle zprávy z 26. června v časopise Nature. Výsledkem je obrovský krok vpřed, a to jak z hlediska efektivity měřítka, tak nákladů.
Titanové safírové lasery jsou nepostradatelné v mnoha oblastech, jako je špičková kvantová optika, spektroskopie a neurověda, přesto se v reálném světě příliš nepoužívají. Je to proto, že takové lasery jsou obvykle velké a drahé, každý stojí stovky tisíc dolarů a vyžadují další vysoce výkonná zařízení (prodávají se za přibližně 30 $,000 každé), aby je udržely v chodu.
K vyřešení tohoto problému vědci nejprve položili velkou vrstvu titanového safíru na platformu oxidu křemičitého; poté brousil, leptal a leštil titanový safír do extrémně tenké vrstvy o tloušťce jen několik set nanometrů; a pak na té tenké vrstvě vytvořil vír drobných hřebenů. Tyto hřebeny fungují jako kabely z optických vláken a vedou světlo v nepřetržité smyčce s postupně se zvyšující intenzitou. Tento vzor se nazývá vlnovod. Ve srovnání s jinými titanovými safírovými lasery je tento prototyp o čtyři řády menší (tj. jedna desetitisícina originálu) a o tři řády levnější (tj. tisícina originálu).
Zbývající část je ohřívač v mikroměřítku, který ohřívá světlo procházející vlnovodem, což umožňuje výzkumníkům měnit vlnovou délku vyzařovaného světla a ladit ho na rozsah vlnových délek mezi 700 a 1,000 nanometrem, tzn. od červené po infračervenou.
V kvantové fyzice by nový laser mohl dramaticky zmenšit velikost nejmodernějších kvantových počítačů; v neurovědě by mohl mít aplikace v optogenetice, což by vědcům umožnilo ovládat neurony směrováním světla do mozku přes relativně velká optická vlákna; a v oftalmologii může umožnit nové aplikace v laserové chirurgii ve spojení s amplifikací cvrlikání pulzu nebo poskytnout levnější, kompaktnější optickou koherentní tomografii k posouzení zdraví sítnice.
V současné době neustále aktualizovaná technologie umožňuje mnoha laboratořím mít ultra-malý laser na jediném čipu místo jednoho velkého a drahého laseru. Menší lasery ve skutečnosti pomáhají zlepšit účinnost – matematicky se intenzita rovná výkonu děleného plochou. Takže tím, že si zachováte stejný výkon jako velký laser, ale snížíte oblast, na kterou se soustředí, intenzita se dramaticky zvýší. A co víc, tyto malé a výkonné lasery se mohou dostat z laboratoře rychleji a sloužit mnoha různým důležitým aplikacím.
