Nedávno vědci z University of Rochester a University of California, Santa Barbara, vyvinuli laserové zařízení menší než mince a výsledky výzkumu byly publikovány v Light: Science & Applications.
Vědci se domnívají, že zařízení může napájet různé aplikace, od systémů LiDAR používaných v automobilech s vlastním pohonem až po detekci gravitačních vln. Detekce gravitačních vln je jedním z nejpřesnějších experimentů, které lidé v současné době provádějí, aby pozorovali a porozuměli vesmíru.
Technologie měření založené na laseru lze použít ke studiu fyzikálních vlastností objektů a materiálů. Aktuální optická metrologie však vyžaduje velké a drahé vybavení k dosažení přesného ovládání laserové vlny, což vytváří úzký profil pro nasazení efektivních, nákladově efektivních systémů. Tento nový laser čipu může změnit svou barvu velmi přesně v širokém spektru při extrémně rychlých rychlostech (asi 10 bilionůkrát za sekundu), což umožňuje extrémně rychlé a přesné měření. Na rozdíl od tradiční silikonové fotoniky je laser vyroben ze syntetického materiálu, lithia niobate, a využívá výhody efektu Pockels, to znamená, že index lomu materiálu se změní, když je přítomno elektrické pole.
„Náš design již může přínosem pro několik aplikací,“ řekl Shixin Xue, doktorský student na University of Rochester. „Prvním je Lidar, který se již používá v automobilech s vlastním pohonem, ale pokročilejší forma, frekvenčně modulovaná kontinuální vlnová lidar, vyžaduje lasery s velkým rozsahem ladění a rychlé frekvenční ladění, což je to, co dokáže náš laser.“ Vědci ukázali, jak by jejich laser mohl řídit systém LiDAR na spinningovém disku a identifikovat písmena „U“ a „R“ vyrobená z cihel LEGO. Řekli, že malý demonstrační systém lze upravovat tak, aby detekoval vozidla a překážky v určité rychlosti a vzdálenosti na dálnici.
Vědci také ukázali, jak by mohl být laser čipového měřítka použit pro laserové frekvenční blokování PDH, což je běžná technika používaná k zmenšení, stabilizaci a snižování šumu laserů.
„Jedná se o velmi důležitý proces, který lze použít v optických hodinách, které mohou měřit čas extrémně přesně, ale k dosažení tohoto cíle vyžaduje hodně vybavení,“ řekl Shixin Xue a poznamenal, že typické nastavení může vyžadovat nástroje velikosti stolního počítače, jako jsou vnitřní lasery, izolátory, akusové optické modulátory a fázové modulátory a fázové modulátory. "Naše laser zabalí všechny tyto funkce do velmi malého čipu a lze jej elektricky vyladit."
