محققان به طور تصادفی یک روش جدید برای تولید سولیتون‌های تاریک در لیزرهای نیمه هادی یکپارچه کشف کرده‌اند. سولیتون‌های تاریک مناطقی از خاموشی نور در برابر پس زمینه روشن هستند. این کشف می‌تواند پیامدهای قابل توجهی برای طیف سنجی مولکولی و اپتوالکترونیک یکپارچه داشته باشد.
این کشف توسط یک تیم از محققان بین المللی در دانشگاه هاروارد و دانشگاه صنعتی وین انجام شد. در حالی که تلاش می‌کردند تا نسخه ساده‌شده ای از لیزرهای گرده فرکانس را توسعه دهند که قابلیت یکپارچه شدن با تراشه‌ها را داشته باشند، محققان مشاهده کردند که لیزر حلقه کوانتوم تعداد دندانه‌های با فرکانس ثابت در ناحیه میانی فروسرخ به کار رفته برای طیف سنجی مولکولی را به خود اختصاص داد. این فرکانس ثابت با تنها نه دندانه تولید شده بود که در مقابل لیزرهای گرده فرکانس سنتی بزرگ و پیچیده قرار دارند.
محققان ازراهنمای فراهابی در همان تراشه استفاده کردند که استخراج نور و به دست آوردن قدرت خروجی بزرگ تر را آسان تر کرده است. با تنظیم از دست دادن های جفت کردن، آنها توانستند لیزر را از حالت فرکانس-گرده به حالت موج پیوسته تغییر دهند. در حالت موج پیوسته، محققان وقوع سولیتون‌های تاریک را هنگامی که لیزر روشن و خاموش می‌شد، مشاهده کردند. سولیتون‌های تاریک موجب ایجاد بسته های موجی غیرخطی و خود تقویت شونده از تشعشع هستند که قادر به انتقال بی‌پایان در فضا هستند.
آنچه اهمیت ویژه ای دارد این است که سولیتون‌های تاریک ظاهری به عنوان حفره های کوچک در نور پیوسته لیزر ظاهر می شوند که باعث تغییر عظیمی در طیف فرکانسی آن می شود. این تغییر انتقال ربط ایستاپرید می باشد که برای طیف سنجی اهمیت دارد، زیرا به محققان این امکان را می دهد تا به مولکول هایی که بی‌پایان در یک محدوده طیفی تابش داده می شوند نگاهی بیندازند.
اگرچه سولیتون‌های تاریک قبلاً مشاهده شده اند، اما این بار برای اولین بار آنها در یک لیزر برقی کوچک تزریق شده دیده شدند. محققان در حال حاضر به بررسی روش‌هایی برای تولید سولیتون‌های روشن از سولیتون‌های تاریک هستند و همچنین قصد دارند این روش را بر روی انواع دیگری از لیزرها برای کوچک سازی و عملکرد باتری امتحان کنند.
این کشف تصادفی امکانات جدیدی را برای حوزه اپتوالکترونیک یکپارچه و طیف سنجی ایجاد می کند. محققان به پیشرفت‌های آینده و پتانسیل برنامه های تجاری بسیار خوش بین هستند.
The source of the article is from the blog lisboatv.pt