Исследователям случайно удалось обнаружить новую технику генерации темных солитонов в интегрированных полупроводниковых лазерах. Темные солитоны — это области оптического гашения на фоне яркого освещения. Этот прорыв может иметь значительные последствия для молекулярной спектроскопии и интегрированной оптоэлектроники.
Открытие было сделано командой международных исследователей из Гарвардского университета и Венского технического университета. При попытках разработать упрощенную версию частотный гребенковый лазер, который может быть интегрирован в микросхемы, исследователи заметили, что квантовый каскадный кольцевой лазер устанавливается на устойчивый частотный гребен в области среднего инфракрасного излучения, используемый для молекулярной спектроскопии. У этого устойчивого частотного гребня было всего девять зубцов, в то время как традиционные частотные гребенковые лазеры были громоздкими и сложными.
Исследователи интегрировали связывающий волновод на ту же микросхему, что облегчило извлечение света и достижение более высокой выходной мощности. Изменяя потери связывания, им удалось переключать лазер между режимами работы с частотным гребнем и непрерывным излучением. В режиме непрерывного излучения исследователи наблюдали появление темных солитонов при выключении и включении лазера. Темные солитоны — это нелинейные волновые пакеты излучения, которые могут распространяться в пространстве до бесконечности.
Особенно удивительно то, что эти темные солитоны появляются в виде маленьких промежутков в непрерывном излучении лазера, что приводит к значительным изменениям в его спектре частот. Это изменение имеет значение для спектроскопии, так как позволяет ученым рассмотреть молекулы, излучающие в широком спектральном диапазоне.
Хотя темные солитоны ранее наблюдались, это первый раз, когда они были замечены в маленьком электрически инжектированном лазере. Исследователи сейчас исследуют методы создания ярких солитонов из темных, а также расширение техники на другие типы лазеров для миниатюризации и работе от батареи.
Это случайное открытие открывает новые возможности для области интегрированной оптоэлектроники и спектроскопии. Исследователи оптимистичны относительно будущих достижений и потенциала коммерческого применения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (ЧЗВ), основанные на основных темах и информации, представленной в статье:
В: Что исследователи случайно открыли?
О: Исследователи случайно обнаружили новую технику генерации темных солитонов в интегрированных полупроводниковых лазерах.
В: Что такое темные солитоны?
О: Темные солитоны — это области оптического гашения на фоне яркого освещения.
В: Какие последствия имеет это открытие?
О: Это открытие может иметь значительные последствия для молекулярной спектроскопии и интегрированной оптоэлектроники.
В: Где было сделано это открытие?
О: Это открытие было сделано командой международных исследователей из Гарвардского университета и Венского технического университета.
В: Что исследователи первоначально пытались разработать?
О: Исследователи первоначально пытались разработать упрощенную версию частотного гребенкового лазера, который может быть интегрирован в микросхемы.
В: Что исследователи наблюдали в области среднего инфракрасного излучения, используемой для молекулярной спектроскопии?
О: Исследователи заметили, что квантовый каскадный кольцевой лазер устанавливается на устойчивый частотный гребен с всего девятью зубцами, в то время как традиционные громоздкие и сложные частотные гребенковые лазеры.
В: Что сделали исследователи для увеличения выходной мощности лазера?
О: Исследователи интегрировали связывающий волновод на ту же микросхему, что облегчило извлечение света и достижение более высокой выходной мощности.
В: Что исследователи наблюдали, когда они выключали и включали лазер?
О: В режиме непрерывного излучения исследователи наблюдали появление темных солитонов при выключении и включении лазера.
В: Как темные солитоны влияют на спектр частот лазера?
О: Темные солитоны появляются в виде маленьких промежутков в непрерывном излучении лазера, что приводит к значительным изменениям его спектра частот.
В: Каково значение изменения спектра частот?
О: Изменение спектра частот имеет значение для спектроскопии, так как позволяет ученым рассмотреть молекулы, излучающие в широком спектральном диапазоне.
В: Было ли ранее наблюдение за явлением темных солитонов?
О: Да, темные солитоны были наблюдены ранее, но это первый раз, когда они были замечены в маленьком электрически инжектированном лазере.
В: Каковы перспективы этого открытия на будущее?
О: Сейчас исследователи исследуют методы создания ярких солитонов из темных и планируют расширить технику на другие типы лазеров для миниатюризации и работы от батареи.
Определения ключевых терминов:
— Темные солитоны: Области оптического гашения на фоне яркого освещения.
— Частотный гребенковый лазер: Мощные источники лазерного излучения с набором равномерно распределенных спектральных линий.
— Молекулярная спектроскопия: Изучение и анализ взаимодействия вещества с электромагнитным излучением, в основном относящееся к молекулам.
— Квантовый каскадный кольцевой лазер: Тип лазера, работа которого основана на принципе туннелирования электронов.
Предлагаемые связи на релевантные ресурсы:
— Веб-сайт Гарвардского университета
— Веб-сайт Венского технического университета
— Спектроскопия на Википедии
— Журнал технологий световолокна
The source of the article is from the blog rugbynews.at