Сотрудники Калифорнийского технологического института (Калтех) заявили о разработке миниатюрного лазера с блокировкой мод (MLL), размеры которого позволяют интегрировать его в крохотные микросхемы. Лазер используется для генерации сверхкоротких импульсов, позволяя совершать точнейшие измерения в микромире. По словам разработчиков, такой лазер найдёт применение не только в специализированных устройствах, например, в аналитических приборах, но и в обычных смартфонах.
«Наша цель — произвести революцию в области фотоники, превратив громоздкие измерительные приборы в крохотные устройства размером с чип. Такие устройства будут востребованы в полевых условиях. Мы не просто уменьшаем размеры, мы стремимся добиться удовлетворительных характеристик этих сверхбыстрых лазеров на чипе», — рассказал физик Цюши Го (Qiushi Guo) из Калифорнийского технологического института и Городского университета Нью-Йорка.
Сегодня для выполнения измерений в мельчайших масштабах необходим лазер, который обладает оптимальным сочетанием мощности и точности. Но большинство существующих лазеров, отвечающих данным требованиям, очень громоздки, дороги в обслуживании и потребляют большое количество электрической энергии. Разработка американских учёных легко помещается на кончике пальцев, и действительно может произвести революцию.
Подобные лазеры могут быть использования для решения самых разных задач: от навигации без помощи GPS до атомных часов. Задаче же сотрудников Калифорнийского технологического института заключалась в создании миниатюрного прибора, который легко поместиться в сумке или кармане. Сотрудникам Калтеха удалось перевыполнить план — они создали лазер, который можно установить на микросхеме самого обычного смартфона. В производственном процессе использован материал ниобат лития в тонкоплёночном исполнении (TFLN). Он позволил использовать внешние радиочастотные электрические сигналы для точного управления лазерными импульсами. Чтобы получить лазер материал соединили со специальным типом проводника, совместимым с TFLN.
Проведённые тесты показали, что лазер способен генерировать импульс длиной 4,3 пикосекунды в ближней инфракрасной области с пиковой мощностью около 0,5 Вт. Разработчики сообщают, что устройство получилось весьма универсальным, когда заходит речь о настройки режимов работы. В будущем это поможет с задачей переноса лазера в мобильные устройства, например, в смартфон или планшет.
«Наша разработка позволит использовать самые обычные телефоны, например, для диагностики зрения или анализа окружающей среды на выявление опасных вирусов или кишечной инфекции», — заявили разработчики.
