Έρευνες σε συνεργασία ανάμεσα σε ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Harvard και το Πανεπιστήμιο της Βιέννης αποκάλυψαν τυχαία μια νέα τεχνική για τη δημιουργία σκοτεινών σολιτόνων σε ενσωματωμένα ημιαγωγικά laser. Τα σκοτεινά σολιτόνια αναφέρονται σε περιοχές οπτικής εξάλειψης έναντι φωτεινών φόντων. Αυτή η εξέλιξη μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις για την μοριακή φασματοσκοπία και την ενσωματωμένη οπτοηλεκτρονική.
Η ανακάλυψη έγινε από ένα διεθνές ερευνητικό συνεργείο στο Πανεπιστήμιο Harvard και το Πανεπιστήμιο της Βιέννης. Ενώ προσπαθούσαν να αναπτύξουν μια απλοποιημένη έκδοση των laser συχνοτήτων, γνωστών και ως συντροπικά συχνοτήτων, που μπορούν να ενσωματωθούν σε chips, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ένα ενιαίο quantum cascade ring laser κατέληξε σε ένα σταθερό σύνολο συχνοτήτων στο μεσαίο υπέρυθρο φάσμα που χρησιμοποιείται για τη μοριακή φασματοσκοπία. Η σταθερή αυτή συχνοτήτα είχε μόνο εννέα δόντια, σε αντίθεση με τα παραδοσιακά συχνοτήτων που είναι μεγάλα και περίπλοκα.
Οι ερευνητές ενσωμάτωσαν έναν κωπηλάτη κυμάτων (waveguide coupler) στο ίδιο chip, κάτι που δυναμοποίησε την εξαγωγή φωτός και την επίτευξη μεγαλύτερης ισχύος εξόδου. Ρυθμίζοντας τις απώλειες από τον κωπηλάτη, μπόρεσαν να μεταβάλλουν το laser ανάμεσα στη συχνότητα και τη συνεχή λειτουργία. Κατά τη συνεχή λειτουργία, οι ερευνητές παρατήρησαν την εμφάνιση των σκοτεινών σολιτόνων όταν το laser απενεργοποιούνταν και επανενεργοποιούνταν. Τα σκοτεινά σολιτόνια είναι μη γραμμικά, αυτο-ενισχυόμενα πακέτα ακτινοβολίας που μπορούν να εξαπλωθούν απεριόριστα στον χώρο.
Αυτό που καθιστά αυτή την παρατήρηση ιδιαίτερα εκπληκτική είναι ότι τα σκοτεινά σολιτόνια εμφανίζονται ως μικρά κενά στο συνεχές φως του laser, με αποτέλεσμα μια τεράστια αλλαγή στο φασματικό του φάσμα. Αυτή η αλλαγή έχει επιπτώσεις στη φασματοσκοπία, καθώς επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετήσουν μόρια που εκπέμπουν σε ένα μεγάλο φασματικό εύρος.
Αν και έχουν παρατηρηθεί σκοτεινά σολιτόνια πριν, αυτή είναι η πρώτη φορά που τα βλέπουμε σε ένα μικρό laser που λειτουργεί με ηλεκτρική ενέργεια. Οι ερευνητές εξετάζουν πλέον τεχνικές για την παραγωγή φωτεινών σολιτόνων από σκοτεινά και την επέκταση της τεχνικής σε άλλα είδη laser για μικροσυσκευές και λειτουργία με μπαταρίες.
Αυτή η τυχαία ανακάλυψη ανοίγει νέες δυνατότητες για τον τομέα της ενσωματωμένης οπτοηλεκτρονικής και της φασματοσκοπίας. Οι ερευνητές είναι αισιόδοξοι για τις μελλοντικές εξελίξεις και τις δυνατότητες εμπορικών εφαρμογών.
Ενόψει των σημαντικών θεμάτων και πληροφοριών που παρουσιάζονται στο άρθρο, παρακάτω παραθέτουμε μια ενότητα με ερωτήσεις και απαντήσεις (FAQ):
Ε: Τι ανακάλυψαν τυχαία οι ερευνητές;
Α: Οι ερευνητές ανακάλυψαν τυχαία μια νέα τεχνική για τη δημιουργία σκοτεινών σολιτόνων σε ενσωματωμένα ημιαγωγικά laser.
Ε: Τι είναι τα σκοτεινά σολιτόνια;
Α: Τα σκοτεινά σολιτόνια αναφέρονται σε περιοχές οπτικής εξάλειψης έναντι φωτεινών φόντων.
Ε: Ποιες είναι οι επιπτώσεις αυτής της ανακάλυψης;
Α: Αυτή η ανακάλυψη μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις για τη μοριακή φασματοσκοπία και την ενσωματωμένη οπτοηλεκτρονική.
Ε: Πού έγινε η ανακάλυψη;
Α: Η ανακάλυψη έγινε από ένα διεθνές ερευνητικό συνεργείο στο Πανεπιστήμιο Harvard και στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης.
Ε: Τί προσπαθούσαν να αναπτύξουν αρχικά οι ερευνητές;
Α: Οι ερευνητές προσπαθούσαν αρχικά να αναπτύξουν μια απλοποιημένη έκδοση τ
The source of the article is from the blog revistatenerife.com