Laser terintegrasi Universitas Harvard yang terintegrasi memudahkan chip untuk mencapai aplikasi kelas industri
2025-05-12
Fisikawan di Universitas Harvard telah mengembangkan laser on-chip baru yang kuat yang memancarkan pulsa terang dalam spektrum inframerah menengah-berbagai cahaya yang sulit dipahami namun sangat berguna yang dapat digunakan untuk mendeteksi gas dan memungkinkan alat spektroskopi baru. Perangkat mengemas fungsionalitas sistem yang lebih besar ke dalam chip kecil, tanpa perlu komponen eksternal. Ini memadukan desain fotonik terobosan dengan teknologi laser kaskade kuantum dan diharapkan segera merevolusi pemantauan lingkungan dan diagnostik medis dengan mendeteksi ribuan frekuensi cahaya sekaligus. Fisikawan di Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (Laut) telah mengembangkan laser kompak yang memancarkan pulsa cahaya ultrashort yang cerah dalam spektrum inframerah tengah-rentang panjang gelombang yang secara ilmiah berharga dan menantang secara teknologi. Kinerja perangkat sebanding dengan sistem fotonik yang jauh lebih besar, tetapi sepenuhnya terintegrasi pada satu chip. Penelitian, yang diterbitkan hari ini (16 April) dalam jurnal Nature, menandai demonstrasi pertama dari generator pulsa laser inframerah-mid-chip yang beroperasi tanpa komponen eksternal. Laser dapat menghasilkan sisir frekuensi optik-spektrum frekuensi spasi yang merata-untuk berbagai aplikasi dalam pengukuran presisi tinggi. Platform kompak ini diharapkan dapat membantu mewujudkan generasi baru sensor gas spektrum luas untuk pemantauan lingkungan dan alat spektral canggih untuk pencitraan medis. Bidang fotonik dan elektromagnetik mengalami perubahan besar yang disebabkan oleh integrasi mendalam dari teknologi simulasi numerik. Metode desain optik dan analisis tradisional secara bertahap menunjukkan keterbatasannya ketika dihadapkan dengan masalah seperti kontrol medan cahaya yang kompleks dan prediksi sifat optik dari struktur multi-skala. Sebagai alat simulasi numerik yang kuat, metode FDTD mempercepat penetrasi ke semua aspek penelitian silang optik dan multidisiplin. Dari desain metasurface hingga analisis struktur nano-optik, dari manipulasi balok hingga optimasi perangkat fotonik, FDTD membentuk kembali paradigma penelitian dan aplikasi optik. Dalam hal tren internasional, studi tentang metasurfaces telah menjadi topik hangat. Metasurfaces dapat menembus kemampuan kontrol komponen optik tradisional pada cahaya dan mewujudkan kontrol cahaya yang fleksibel dalam berbagai dimensi seperti fase, polarisasi, dan amplitudo. Dari penelitian dasar hingga aplikasi praktis, potensi metasurfaces terus dieksplorasi, dan hasil penelitian baru muncul dalam aliran tanpa akhir. Misalnya, metasurfaces dapat digunakan untuk mencapai kontrol yang tepat dari bentuk balok cahaya dan menghasilkan balok khusus seperti balok pusaran dan balok yang lapang. Balok-balok ini memiliki keunggulan unik dan prospek aplikasi yang luas di bidang komunikasi optik, pencitraan optik, pinset optik, dll. Pada saat yang sama, integrasi lintas-metasurfaces dengan disiplin yang sulit dan disediakan oleh beberapa ide yang sulit dan disediakan oleh beberapa masalah dan plasmonik yang diselesaikan. Pada tingkat permintaan nasional, perkembangan cepat negara saya di bidang komunikasi optik, pemrosesan informasi optik, pencitraan optik, chip fotonik, dll. Telah menciptakan kebutuhan yang semakin mendesak akan bakat yang dapat menguasai desain optik dan teknologi simulasi lanjutan. "Rencana Lima Tahun ke-14 untuk Pengembangan National Natural Science Foundation" dengan jelas mengusulkan dalam bidang pengembangan prioritas untuk "mengembangkan sirkuit, modul RF dan teknologi antena dengan bahan baru, arsitektur baru dan mekanisme baru, mengeksplorasi komputasi elektromagnetik yang efisien, sistem pengendalian elektronik elektromagnetik, dan pengembangan informasi baru dari teknologi elektromagnetik.
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
