Сегодня 03 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → миниатюрный

Калтех создал революционный миниатюрный лазер: он превратит смартфон в лабораторию, а атомные часы уместит в чип

Инженеры Калтеха (Калифорнийского технологического института) сообщили о создании миниатюрного лазера с блокировкой мод (MLL), схема которого оптимальна для генерации сверхкоротких импульсов. Лазер настолько мал, что поместится в микросхему. Такое решение поможет совершать точнейшие измерения в микромире, что найдёт применение в атомных часах и в аналитических приборах, и даже может найти применение в смартфонах.

 Источник изображения: Alireza Marandi

Источник изображения: Alireza Marandi

«Наша цель — совершить революцию в области сверхбыстрой фотоники, превратив большие лабораторные системы в системы размером с чип, которые можно будет массово производить и применять в полевых условиях, — заявил физик Цюши Го (Qiushi Guo) из Калифорнийского технологического института и Городского университета Нью-Йорка. — Мы хотим не только уменьшить размеры, но и обеспечить удовлетворительные характеристики этих сверхбыстрых лазеров на чипе».

Для точного измерения физических и химических явлений в мельчайших масштабах необходим лазер, обладающий идеальным сочетанием мощности и точности. Большинство лазеров, способных справиться с этой задачей, громоздки, дороги и потребляют много энергии. Новая разработка помещается на кончике пальца, тогда как до этого речь шла о конструкциях размером с лабораторный стол.

Потенциально такие лазеры могут использоваться для самых разных целей: от медицинской визуализации до атомных часов и навигации без помощи GPS. Задача была вместить конкретную схему в достаточно миниатюрные размеры, чтобы лазер на её основе помещался в сумку или даже карман.

Созданный учёными Калтеха миниатюрный лазер — это лазер с блокировкой мод или MLL, который создаёт чрезвычайно быстрые лазерные импульсы за счёт синхронизации фазы. Речь идёт об импульсах длиной в фемтосекунды. Быстрые лазерные импульсы позволяют проводить наблюдения на меньших масштабах и за объектами, которые движутся быстрее, например, за атомами в молекуле. Такие установки в настоящее время в самом лучшем исполнении и с хорошей мощностью довольно большие и требуют значительного количества энергии для работы.

Для создания миниатюрного MLL-лазера учёные использовали такой материал, как ниобат лития в тонкоплёночном исполнении (TFLN). Благодаря ему стало возможным использовать внешние радиочастотные электрические сигналы для точного управления лазерными импульсами. Для создания сверхмалого лазера этот материал был объединен со специальным типом полупроводника, совместимого с TFLN.

Результаты оказались впечатляющими: лазер способен выдавать импульс длиной 4,3 пикосекунды в ближней инфракрасной области с пиковой мощностью около 0,5 Вт. Лазер также оказался универсальным с точки зрения настройки режимов работы, что обещает помочь с его переносом в портативные устройства, которые, правда, ещё предстоит разработать.

«Это достижение открывает путь к использованию сотовых телефонов для диагностики глазных заболеваний или анализа продуктов питания и окружающей среды на наличие кишечной палочки и опасных вирусов, — обещают разработчики. — Это также может позволить использовать атомные часы в масштабе микросхемы, что позволит осуществлять навигацию в условиях, когда GPS скомпрометирована или недоступна».


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Обзор системы резервного копирования и восстановления данных «Кибер Бэкап Малый Бизнес» 27 мин.
Годовая выручка «Группы Астра» взлетела на 80 %, а прибыль — на 66 % 54 мин.
Ubisoft была вынуждена добавить жёлтую краску в Assassin’s Creed Shadows, потому что тестировщики терялись в мире игры 2 ч.
Мощнейшая ИИ-модель OpenAI o3 тратит до $30 000 на решение одной задачи 2 ч.
GTA V вернётся в Game Pass, причём совсем скоро — впервые игра будет доступна в PC Game Pass 3 ч.
ZA/UM отреагировала на утечку «одиночной кооперативной игры» Locust City во вселенной Disco Elysium 3 ч.
Amazon включилась в борьбу за американский бизнес TikTok 3 ч.
«Яндекс» представил «Нейроэксперта» — ИИ, который соберёт базу знаний по ссылкам и файлам пользователя 4 ч.
«Хуже моего самого страшного кошмара»: утечка геймплея с тестирования новой The Sims ужаснула фанатов 4 ч.
Самые полные издания Borderlands 3 и Diablo III добавят в Game Pass, а лучшая игра 2024 года по версии 3DNews подписку скоро покинет 15 ч.
Xiaomi впервые продала 30 тыс. машин за месяц — все китайские производители электромобилей отчитались о росте продаж 18 мин.
Китайская BYD станет крупнейшим в мире производителем электромобилей, обогнав Tesla по поставкам в этом году 55 мин.
«Джеймс Уэбб» обнаружил в ранней Вселенной неожиданно много умирающих галактик 56 мин.
Российский филиал Apple впервые с 2022 года показал прибыль, несмотря на нулевую выручку 2 ч.
Ближневосточный след: Cerebras Systems развеяла сомнения регулятора CFIUS в благонадёжности перед выходом на IPO 2 ч.
Hyundai обновила водородомобиль Nexo: запас хода вырос до 700 км, а мощность — до 255 л.с. 3 ч.
Sony представила преемника «короля телевизоров» и обновила всю серию Bravia 3 ч.
Самый опасный в истории наблюдений астероид теперь угрожает Луне, а не Земле 3 ч.
Apple, Nvidia и Amazon под ударом: трамповские пошлины полностью перекроят технологическую отрасль 3 ч.
Российская WildTeam выступила генеральным проектировщиком ЦОД общей ёмкостью 350 МВт 3 ч.