Bước đột phá của Đại học Harvard tích hợp laser trên chip giúp các chip dễ dàng đạt được các ứng dụng cấp công nghiệp
2025-05-12
Các nhà vật lý tại Đại học Harvard đã phát triển một laser trên chip mới mạnh mẽ phát ra các xung sáng trong quang phổ hồng ngoại giữa một phạm vi ánh sáng khó nắm bắt nhưng cực kỳ hữu ích có thể được sử dụng để phát hiện khí và cho phép các công cụ quang phổ mới. Thiết bị gói chức năng của một hệ thống lớn hơn thành một con chip nhỏ, mà không cần bất kỳ thành phần bên ngoài nào. Nó hợp nhất một thiết kế photonic đột phá với công nghệ laser bằng tầng lượng tử và dự kiến sẽ sớm cách mạng hóa giám sát môi trường và chẩn đoán y tế bằng cách phát hiện hàng ngàn tần số ánh sáng cùng một lúc. Các nhà vật lý tại Trường Kỹ thuật và Khoa học ứng dụng Harvard John A. Paulson (Biển) đã phát triển một tia laser nhỏ gọn phát ra các xung ánh sáng sáng, sáng trong phổ hồng ngoại giữa một phạm vi bước sóng vừa có giá trị khoa học vừa thách thức về mặt công nghệ. Hiệu suất của thiết bị có thể so sánh với các hệ thống quang học lớn hơn nhiều, nhưng được tích hợp hoàn toàn trên một chip. Nghiên cứu, được công bố hôm nay (ngày 16 tháng 4) trên tạp chí Nature, đánh dấu trình diễn đầu tiên về một máy phát xung laser giữa hồng ngoại ở giữa chip hoạt động mà không có bất kỳ thành phần bên ngoài nào. Laser có thể tạo ra tần số quang đối thủ, một phổ có tần số cách đều nhau, đối với một loạt các ứng dụng trong các phép đo độ chính xác cao. Nền tảng nhỏ gọn này dự kiến sẽ giúp nhận ra một thế hệ cảm biến khí phổ rộng mới để theo dõi môi trường và các công cụ quang phổ tiên tiến để chụp ảnh y tế. Các trường của Photonics và Điện từ đang trải qua những thay đổi sâu sắc do sự tích hợp sâu sắc của công nghệ mô phỏng số. Các phương pháp thiết kế và phân tích quang học truyền thống đang dần cho thấy những hạn chế của chúng khi phải đối mặt với các vấn đề như kiểm soát trường ánh sáng phức tạp và dự đoán tính chất quang học của các cấu trúc đa quy mô. Là một công cụ mô phỏng số mạnh mẽ, phương pháp FDTD đang tăng tốc sự thâm nhập của nó vào tất cả các khía cạnh của nghiên cứu liên ngành quang học và đa ngành. Từ thiết kế metasurface đến phân tích cấu trúc quang học, từ thao tác chùm tia đến tối ưu hóa thiết bị quang hóa, FDTD đang định hình lại mô hình của nghiên cứu và ứng dụng quang học. Về xu hướng quốc tế, nghiên cứu về metasurfaces đã trở thành một chủ đề nóng. Metasurfaces có thể phá vỡ các khả năng điều khiển của các thành phần quang truyền thống trên ánh sáng và nhận ra sự kiểm soát linh hoạt của ánh sáng theo nhiều chiều như pha, phân cực và biên độ. Từ nghiên cứu cơ bản đến các ứng dụng thực tế, tiềm năng của metasurfaces liên tục được khám phá và kết quả nghiên cứu mới đang nổi lên trong một dòng vô tận. Ví dụ, metasurfaces có thể được sử dụng để đạt được sự kiểm soát chính xác hình dạng của dầm ánh sáng và tạo ra các dầm đặc biệt như dầm xoáy và dầm thoáng. Các chùm tia này có những ưu điểm duy nhất và triển vọng ứng dụng rộng trong các lĩnh vực truyền thông quang học, hình ảnh quang học, nhíp quang học, v.v. Đồng thời, tích hợp chéo của metasurfaces với các vấn đề tiên tiến. Ở cấp độ nhu cầu quốc gia, sự phát triển nhanh chóng của đất nước tôi trong các lĩnh vực truyền thông quang học, xử lý thông tin quang học, hình ảnh quang học, chip quang tử, v.v. "Kế hoạch năm năm thứ 14 cho sự phát triển của Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia" đề xuất rõ ràng trong các lĩnh vực phát triển ưu tiên để "phát triển các mạch, mô-đun RF và công nghệ ăng-ten với các vật liệu mới, kiến trúc mới và cơ chế mới
Bản quyền @ 2020 Công ty TNHH Công nghệ Optronics của Thâm Quyến - Công ty TNHH Trung Quốc, các nhà sản xuất laser kết hợp sợi, các nhà cung cấp linh kiện laser đều có quyền.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
