Создан микрочип, который станет заменой для сложных лазерных установок

Пт, 01/01/2016 - 20:27

Коллектив, состоящий из физиков России и Швейцарии, разработал новый чип, который способен генерировать фемтосекундные импульсы света с частотным спектром особого типа. Данный спектр имеет название «оптическая гребенка». Ранее таких результатов можно было достичь при использовании и сложных лазерных установок большого размера.

Оптические гребенками называют сигналы, имеющие частотный спектр в виде набора равноотстоящих друг от друга линий. Появление фемтосекундных оптических гребенок датируется концом 1990-х годов. С тех мор данные сигналы весьма востребованы во многих научных областях. Их создатели Теодор Хэнш (Theodor Hänsch) из Германии и Джон Холл (John L. Hall) из США в 2005-ом году получили за них Нобелевскую премию.

Чтобы получить данные гребёнки были использованы лазеры с функцией синхронизации мод. При этом лазер может изучать сразу несколько световых лучей с кратными частотами - «мод», а не только свет одной частоты. В случае синхронизации мод, то есть, жёстком связывании их фаз между собой, произойдёт интерференция этих мод, в результате которой непрерывный луч лазера сможет превратиться в особую последовательность импульсов, имеющих спектр «гребенки».

При создании новых гребёнок физики из МГУ и Российского квантового центра использовали «солитоны» - компактно упакованные волны, ведущие себя как частицы. При случае, если в лазерах с синхронизацией мод в процессе генерации импульсов будут использоваться сложные оптические устройства среды и особые зеркала, получать такие же по уровню стабильности импульсы станет возможно в обычном резонаторе пассивного типа, который встроен в микрочип и имеет размер около 100-200 микрон.

В результате, данная разработка ученых сможет не только на много снизить размеры, сложность и стоимость генераторов гребёнок, но и расширит горизонты применения этих гребёнок в новых режимах.

Источник