Cercetătorii au descoperit accidental o nouă tehnică pentru generarea de solitoni întunecați în laserele semiconductoare integrate. Solitonii întunecați reprezintă regiuni de extincție optică în contrast cu fundalurile luminoase. Această descoperire ar putea avea implicații semnificative în spectroscopie moleculară și optoelectronică integrată.
Descoperirea a fost făcută de o echipă de cercetători internaționali de la Universitatea Harvard și Universitatea Tehnică din Viena. În timp ce încercau să dezvolte o versiune simplificată a laserelor cu coamă de frecvență care pot fi integrate în cipuri, cercetătorii au observat că un laser în formă de inel cu cascada cuantică se stabilise într-o coamă de frecvență stabilă în regiunea de mijloc a infraroșului folosită în spectroscopia moleculară. Această coamă de frecvență stabilă avea doar nouă „dinți”, în comparație cu laserele tradiționale cu coamă de frecvență, care sunt voluminoase și complexe.
Cercetătorii au integrat un cuplor de undă în același cip, făcând mai ușor extragerea luminii și obținerea unei puteri de ieșire mai mari. Prin reglarea pierderilor de cuplaj, au reușit să comute laserul între regimurile de coamă de frecvență și cu undă continuă. În regimul cu undă continuă, cercetătorii au observat apariția solitonilor întunecați când laserul era comutat închis și deschis. Solitonii întunecați sunt pachete de undă neliniare și autocorectoare de radiație care pot propaga prin spațiu pe o perioadă nedeterminată.
Ceea ce face această observație deosebit de surprinzătoare este faptul că solitonii întunecați apar ca niște mici goluri în lumina laserului continuu, determinând o schimbare considerabilă a spectrului său de frecvență. Această schimbare are implicații în spectroscopie, deoarece permite oamenilor de știință să observe molecule care emit într-un interval spectral larg.
Deși solitonii întunecați au mai fost observați anterior, aceasta este prima dată când au fost văzuți într-un laser mic, cu injectare electrică. Cercetătorii explorează acum tehnici de generare a solitonilor luminoși din solitonii întunecați, precum și extinderea tehnicii la alte tipuri de laseri pentru miniaturizare și funcționare cu baterii.
Această descoperire accidentală deschide noi posibilități pentru domeniul optoelectronic și spectroscopiei integrate. Cercetătorii sunt optimiști în ceea ce privește progresele viitoare și potențialul pentru aplicații comerciale.
Întrebări frecvente
The source of the article is from the blog jomfruland.net