Микролазеры увеличивают производительность благодаря золоту
Исследователи из Университета Южной Калифорнии смогли создать крошечный, энергоэффективный гребень частоты, прикрепляя наночастицы золота к поверхности крошечного лазера.
Частотные гребни создают радугу световых частот от одного цвета. Технология используется в самых разных областях, но чаще всего используется в качестве датчика, способного измерять спектральные свойства мелких объектов, например, потенциально опасных химических веществ.
Сегодня лучшие коммерческие частотные гребни являются чрезмерно дорогими и требуют больших мощностей, ограничивая их потенциал вне лаборатории. Ученые из USC смогли создать частотный гребень с помощью микролазера с улучшенным золотом с использованием всего нескольких милливатт энергии. Эксперименты демонстрируют более мобильного частотного гребня.
«Эти результаты свидетельствуют о том, что может произойти, если исследователи из разных областей будут работать вместе над фундаментальной научной проблемой, которая повлияла на результаты исследований. Объединив опыт в области оптики и наноматериалов, мы добились исключительно быстрого прогресса, который оспаривал и опровергал традиционные мысли в этой области о том, что наночастицы золота будут наносить ущерб лазерам», - считает Андреа Армани, профессор инженерных и материаловедения в USC.
Золотые наностержни работают как маленькие оптические усилители, повышая интенсивность света микролазера.
Ученые объясняют принцип их действия: «Свет высокой интенсивности может взаимодействовать с органическими молекулами на поверхности золота, чтобы генерировать другие длины волн света. Этот комбинированный эффект позволяет образовывать гребень с гораздо меньшей мощностью, чем традиционный импульсный лазерный подход».
С добавлением частиц золота крошечный лазер может производить большой спектр частот, охватывающих диапазон длин волн 300 нанометров. Такой широкий спектральный диапазон может сделать устройство полезным в системах химической спектроскопии, таких как переносные датчики, используемые для обнаружения взрывчатых веществ и опасных газов.
Загрузка ...
