Tionscnamh Nua i dTeicneolaíocht Pulse Léasair Ultraghearr

Léasair ag éirí mar chuid lárnach de feistí agus tionscail countless. Nuair a idirghníomhaíonn léas léasair le dromchla ábhar nanascála, astaíonn sé tonn solais ar a dtugtar "plasmon" (plasma exciton), agus is féidir le hairíonna exciton plasma áirithe faisnéis a chur in iúl. I dtarchur optúil, caidéal léasair solas isteach i gcomhpháirt ar a dtugtar "ionsúire sáithithe" chun comhartha optúil a tháirgeadh.
Le déanaí, dhear Yu Yao, ollamh comhlach le hinnealtóireacht leictreach in Ollscoil Stáit Arizona, agus a foireann taighde ag Ionad Nuálaíochta Fótóinic Arizona State eilimint léasair nanascála níos tapúla agus níos tíosaí ar fhuinneamh ar a dtugtar ionsúire sáithithe meta-struchtúrtha hibrideach graphene-plasma, nó GPSMA.
Tá feidhmeanna féideartha ag GPSMA i dtionscail mar chumarsáid, próiseáil faisnéise, speictreascópacht agus bithleighis. Is féidir an t-ionsúire a úsáid chun luas, éifeachtúlacht agus feidhmíocht fhoriomlán a fheabhsú chun tarchur sonraí, próiseáil faisnéise, braite bithleighis agus teicneolaíochtaí íomháithe a chur chun cinn.
Mar gheall ar a n-airíonna tairbhiúla i modhnú optúil agus ionsú sáithithe, ionchorpraigh foireann Yu Yao hibrideach miotail-graphene a ndearnadh innealtóireacht shaorga orthu ina bhforbairt.
I bpáipéar a foilsíodh le déanaí san iris eolaíoch ACS Nano, sonraíonn Yao mar a chomhtháthaigh a saotharlann ionsúire sáithithe bunaithe ar graphene agus conas a d'éirigh leo an gléas a fheabhsú chun tomhaltas cumhachta a laghdú agus amanna freagartha ultra-tapa a choinneáil.
Fuair ​​​​siad na torthaí tábhachtacha seo trí eagar antenna optúla a dhearadh a dhíríonn solas ar bhearnaí nanascála san ábhar, ar a dtugtar spotaí te, chun ionsú a chur chun cinn. Tríd an léasair a dhíriú ar na spotaí te seo, chonaic siad feidhmíocht fheabhsaithe agus tomhaltas fuinnimh laghdaithe.
"Tá Graphene éadrom agus tá amanna freagartha optúla tapa aige, ach tá ionsú íseal ina fhoirm monolayer," a dúirt Yu Yao, "Dhearamar an gléas ionas gur féidir ionsú solais ag hotspots nanoscale a mhéadú níos mó ná trí ordú méide, ag táirgeadh ní hamháin. ionsú láidir solais ach freisin éifeacht ionsú sáithiúcháin. Le GPSMA, táimid ag déanamh gléas sáithithe ionsúite a fhéadfaidh tomhaltas cumhachta a laghdú beagnach dhá nó trí ordú méide."
Bunaithe ar a luas méadaithe go suntasach, osclóidh a dteicneolaíocht nua deiseanna nua do speictreascópacht léasair infridhearg agus do chumarsáid comharthaí optúla ardluais (cábla snáthoptaice agus cumarsáid satailíte).
"Is féidir lenár ngléas oibriú ag luasanna arda taifead," a dúirt Yu Yao, "Is féidir le hionsúire saturable traidisiúnta oibriú ar scála ama nanosecond, ach anois is féidir linn thart ar 60 femtoseconds a bhaint amach, níos mó ná 100,000 uair níos tapúla ná riamh. "
Feidhmíonn GPSMA faoi láthair ag tonnfhaid gar-infridhearg ar an speictream leictreamaighnéadach. Toisc go bhfuil freagra leathan optúil ag graphene, féadann sé a chlúdach speictreach a leathnú go dtí tonnfhaid níos faide sa réigiún speictreach infridhearg, a bhfuil impleachtaí tábhachtacha aige maidir le speictreascópacht mhóilíneach agus cumarsáid optúil. Mar sin féin, le haghaidh tonnfhaid níos faide, tá sé níos deacra go traidisiúnta ionsú sáithithe a bhaint amach agus bíoga léasair ultrashort a ghiniúint. Dá bhrí sin, is féidir le coincheap dearadh GPSMA bearna teicneolaíochta den sórt sin a líonadh.
Tá feidhmchláir ionchasacha ag feiste fhoireann Yu Yao sna tionscail teileachumarsáide, fuinnimh agus bithleighis. D’fhéadfaí úsáid a bhaint as maolaitheoirí den sórt sin chun luas, éifeachtúlacht agus feidhmíocht fhoriomlán na gcáblaí snáthoptaice a fheabhsú, ag oscailt deiseanna chun tarchur sonraí, feidhmíocht cealla gréine agus teicneolaíochtaí íomháithe braite galair a chur chun cinn.