Tá réabhlóidí déanta ag léasair ar fud an domhain ó na 1960idí agus is uirlisí fíor-riachtanach iad anois d’fheidhmchláir nua-aimseartha ó mháinliacht cheannródaíoch agus déantúsaíocht bheacht go tarchur sonraí snáthoptaice.
Ach de réir mar a mhéadaíonn an t-éileamh ar fheidhmchláir léasair, déan na dúshláin freisin. Mar shampla, tá margadh atá ag fás le haghaidh léasair snáithíní, a úsáidtear go príomha anois in iarratais tionsclaíocha gearrtha, táthú agus marcála.
Úsáideann léasair snáithíní snáithíní optúla dópáilte le heilimintí tearc-chré (erbium, ytterbium, neodimiam, etc.) mar fhoinse gnóthachain optúla (an chuid a tháirgeann an solas léasair). Astaíonn léasair snáithíní bíomaí ardcháilíochta a bhfuil cumhacht aschuir ard acu, ardéifeachtúlacht, cothabháil íseal, marthanacht, agus go hiondúil tá siad níos lú ná léasair gáis. Is é léasair snáithíní an "caighdeán óir" freisin le haghaidh torann ísealchéime, rud a chiallaíonn gur féidir a gcuid bíomaí a bheith cobhsaí thar thréimhsí fada ama.
In ainneoin seo, tá éileamh atá ag méadú ar miniaturization léasair snáithíní sliseanna-scála. Tá suim ar leith ag léasair snáithíní atá bunaithe ar Erbium mar go gcomhlíonann siad na ceanglais go léir chun comhsheasmhacht agus cobhsaíocht an léasair a choinneáil ard. Mar sin féin, bhí sé ina dhúshlán do léasair snáithíní miniaturized conas feidhmíocht léasair snáithíní a choinneáil ar scálaí beaga.
Anois, tá eolaithe faoi stiúir an Dr. Yang Liu agus an tOllamh Tobias Kippenberg ag EPFL tar éis na chéad léasair tonntreoraithe eirbiam-dópáilte sliseanna-chomhtháite a dhéanamh le feidhmíocht gar d'fheidhmíocht léasair snáithíní, agus iad ag comhcheangal fóntais tunability leathan-tonnfhad agus fótóinic scála sliseanna. comhtháthú. Foilsíodh an staidéar in Nature Photonics.
Léasair ar scála sliseanna a thógáil
D’fhorbair na taighdeoirí léasairí erbium sliseanna-scála ag baint úsáide as próisis déantúsaíochta den scoth. Ar dtús thóg siad cuas optúil ar-sliseanna aon mhéadar ar fhad (sraith scátháin a sholáthraíonn aiseolas optúil) bunaithe ar chiorcad iomlánaithe fótónach nítríde sileacain ar chaillteanas ultra-íseal.
Dúirt an Dr Yang Liu, "In ainneoin an mhéid sliseanna dlúth, bhíomar in ann an cuas léasair a dhearadh chun a bheith méadar amháin ar fhad a bhuíochas le comhtháthú na athshondálaithe microvia seo, a leathnaíonn go héifeachtach an cosán optúil gan an gléas a mhéadú go fisiciúil."
Ansin ionchlannaigh an fhoireann tiúchan ard d’ian erbium sa chiorcad chun an meán gnóthachain gníomhach a theastaíonn don léasú a ghiniúint go roghnach. Ar deireadh, chomhtháthaigh siad an ciorcad le léasair leathsheoltóra-phumpáilte Grúpa III-V chun na hiain erbium a spreagadh chun solas a astú agus léas léasair a tháirgeadh.
Chun feidhmíocht an léasair a bheachtú agus rialú tonnfhad beacht a bhaint amach, cheap na taighdeoirí dearadh inmheánach nuálach a raibh scagaire micreaporous bunaithe ar Vernier ann, scagaire optúil a cheadaíonn minicíocht optúil ar leith a roghnú.
Ceadaíonn an scagaire seo an tonnfhad léasair a thiúnta go dinimiciúil thar raon leathan tonnfhaid, rud a fhágann go bhfuil sé ilúsáideach agus oiriúnach do raon leathan feidhmchlár. Tacaíonn an dearadh seo le léasair aonmhóid chobhsaí le líne athrú inmheánach an-chúng de 50 Hz amháin.
Gnéithe sé freisin faoi chois suntasach taobh-mód, áit a bhfuil an léasair in ann solas a astú ag minicíocht amháin, cobhsaí agus a íoslaghdú déine na minicíochtaí eile ("modhanna taobh"). Cinntíonn sé seo aschur "glan" agus cobhsaí ar fud an raon speictreach iomlán d'fheidhmchláir ardchruinneas.
Íomhá optúil de léasair comhtháite hibrideach bunaithe ar chiorcad iomlánaithe fótónach dópáilte erbium, ag tairiscint comhleanúnachas léasair snáithín agus tunability minicíochta nach féidir a bhaint amach roimhe seo.
Cumhacht, Beachtas, Cobhsaíocht agus Torann Íseal
Tá cumhacht aschuir níos mó ná 10 mW ag an léasair snáithín erbium sliseanna-scála agus cóimheas diúltaithe taobh-mód de níos mó ná 70 dB, atá níos fearr ná go leor córais traidisiúnta.
Tá líneáil an-chúng aige freisin, rud a chiallaíonn go bhfuil an solas a astaíonn sé an-íon agus cobhsaí, rud atá tábhachtach d'iarratais chomhleanúnacha ar nós braite, gíreascóip, LIDAR agus méadreolaíocht minicíochta optúla.
Ligeann an scagaire Vernier micrea-cró-bhunaithe don léasair tonnfhad leathan de 40 nm a bheith aige sa bhanna C agus L-bhanna araon (an raon tonnfhad a úsáidtear le haghaidh teileachumarsáide), rud a sháraíonn na gnáth-léasair snáithíní maidir le tiúnadh agus spíc speictreach íseal. méadracht (is minicíochtaí nach dteastaíonn "spikes"), agus ag an am céanna tá siad ag luí leis na próisis déantúsaíochta leathsheoltóra atá ann faoi láthair fós ag luí.
Léasair na Chéad Ghlúin Eile
Laghdaíonn miniaturú agus comhtháthú léasair snáithíní erbium isteach i bhfeistí ar scála sliseanna a gcostas iomlán, rud a fhágann gur féidir iad a úsáid i gcórais iniompartha, an-chomhtháite sa teileachumarsáid, i diagnóisic leighis agus i leictreonaic tomhaltóra.
Is féidir leis an teicneolaíocht optúil a laghdú freisin le haghaidh feidhmeanna éagsúla eile, mar LIDAR, fótóinic micreathonn, sintéis minicíochta optúla agus cumarsáid saorspáis.
