Uurijad on juhuslikult avastanud uue meetodi tumedate solitonide tekitamiseks integreeritud pooljuhtlasersüsteemides. Tumedad solitonid on valguse vaigistumise piirkonnad eredate taustade vastu. See läbimurre võib omada märkimisväärset mõju molekulaarsele spektroskoopiale ja integreeritud optoelektroonikale.
Avastuse tegid rahvusvaheline uurijate meeskond Harvardi Ülikoolis ja Viini Tehnikaülikoolis. Püüdes välja töötada lihtsustatud versiooni sagedusekamm-laseritest, mis saaksid olla kiipidesse integreeritud, märkasid uurijad, et kvantne kasvulaser asus stabiilsele sagedusekammi keskmises infrapuna piirkonnas, mida kasutatakse molekulaarsete spektrosoopiate jaoks. See stabiilne sagedusekamm sisaldas ainult üheksa hammast, võrreldes traditsiooniliste kohmakate ja keerukate sagedusekammidega.
Uurijad integreerisid samale kiibile lainejuhi koblid, mis muutis valguse ekstraheerimise ja suurema väljundvõimsuse saavutamise hõlpsamaks. Häirekaotuse häälestamisega suutsid nad laserit lülitada selle sagedusekammi režiimi ja pidevalt töötava režiimi vahel. Pidevalt töötava režiimi korral märkasid uurijad tumedate solitonide ilmumist, kui laser oli sisse ja välja lülitatud. Tumedad solitonid on mitlineaarsed iseendaga tugevnemisest tulenevad kiirguse lainepakid, mis võivad ruumis piiramatult levida.
Eriti üllatavaks teeb selle vaatluse, et tumedad solitonid ilmnevad pideva laserkiirel kui tillukesed lüngad, mis põhjustavad selle sagedusspektrimuutuse. See muutus omab spektroskoopia jaoks olulist tähendust, kuna see võimaldab teadlastel vaadata molekule, mis kiirgavad suurel spektraalsel ulatusel.
Kuigi tumedaid solitone on varemgi täheldatud, takist elektriliselt süstitud väikeses lasers, on see esmakordne. Uurijad uurivad nüüd tehnikaid hele- ja tumedate solitonide tekitamiseks ning otsivad võimalusi tehnika laiendamiseks teist tüüpi laseritele miniatuuristamiseks ja aku tööks.
See juhuslik avastus avab uusi võimalusi integreeritud optoelektroonika ja spektroskoopia valdkonnas. Uurijad on optimistlikud tulevaste edusammude ja kaubanduslike rakenduste potentsiaali osas.
Korduma kippuvate küsimuste jaoks põhinev osa peamistes teemades ja artiklis esitatud teabe põhjal:
K: Mida uurijad juhuslikult avastasid?
V: Uurijad avastasid juhuslikult uue meetodi tumedate solitonide tekitamiseks integreeritud pooljuhtlasersüsteemides.
K: Mis on tumedad solitonid?
V: Tumedad solitonid on valguse vaigistumise piirkonnad eredate taustade vastu.
K: Millised on selle avastuse tagajärjed?
V: See avastus võib omada märkimisväärset mõju molekulaarsele spektroskoopiale ja integreeritud optoelektroonikale.
K: Kus avastus tehti?
V: Avastus tehti rahvusvahelise uurijate meeskonna poolt Harvardi Ülikoolis ja Viini Tehnikaülikoolis.
K: Millega püüdsid uurijad algselt välja töötada?
V: Uurijad püüdsid algselt välja töötada lihtsustatud versiooni sagedusekamm-laseritest, mis saaksid olla kiipidesse integreeritud.
K: Mida märkasid uurijad keskmises infrapuna piirkonnas, mida kasutatakse molekulaarsete spektrosoopiate jaoks?
V: Uurijad märkasid, et kvantne kasvulaser asus stabiilsele sagedusekammi keskmises infrapuna piirkonnas, mis sisaldas ainult üheksa hammast, võrreldes traditsiooniliste kohmakate ja keerukate sagedusekammidega.
K: Mida uurijad tegid, et parandada laseri väljundvõimsust?
V: Uurijad integreerisid samale kiibile lainete juhi koblid, mis muutis valguse ekstraheerimise ja suurema väljundvõimsuse saavutamise hõlpsamaks.
K: Mida uurijad märkasid, kui nad lülitasid laseri sisse ja välja?
V: Pideva töö režiimil märkasid uurijad tumedate solitonide ilmumist, kui laser oli sisse ja välja lülitatud.
K: Kuidas tumedad solitonid mõjutavad laseri sagedusspektrit?
V: Tumedad solitonid ilmnevad pideva laserkiirel kui tillukesed lüngad, mis põhjustavad selle sagedusspektrimuutuse.
K: Mis on selle sagedusspektri muutuse tähtsus?
V: Sagedusspektri muutus on spektroskoopia jaoks oluline, kuna see võimaldab teadlastel vaadata molekule, mis kiirgavad suurel spektraalsel ulatusel.
K: Kas tumedaid solitone on varem täheldatud?
V: Jah, tumedaid solitone on varem täheldatud, kuid see on esimene kord, kui neid on nähtud väikeses elektriliselt süstitud lasers.
K: Millised on selle avastuse tulevikuväljavaated?
V: Uurijad uurivad nüüd tehnikaid hele- ja tumedate solitonide tekitamiseks ning otsivad võimalusi tehnika laiendamiseks teist tüüpi laseritele miniatuuristamiseks ja aku tööks.
Mõistete määratlused:
– Tumedad solitonid: Valguse vaigistumise piirkonnad eredate taustade vastu.
– Sagedusekamm-laserid: Võimsad laserallikad, millel on ühtlaselt jaotunud spektriinid.
– Molekulaarne spektroskoopia: Aine suhtlemise analüüsimine ja uurimine elektromagnetilise kiirgusega, eriti molekulidega seotud aspektides.
– Kvantne kasvulaser: Laseri tüüp, mis saab oma tööpõhimõtted elektrontunneli põhimõttest.
Soovitatavad seotud lingid:
– Harvardi Ülikooli veebisait
– Viini Tehnikaülikooli veebisait
– Spektroskoopia Wikipedia
– Journal of Lightwave Technology
The source of the article is from the blog kunsthuisoaleer.nl