От комуникации до отбрана: NIST преодолява „зелената празнина“ при лазерите

Устройството може да подобри подводната комуникация, цветната лазерна проекция и да лекува някои заболявания.

Учени от Националния институт по стандартизация и технологии на САЩ (NIST) направиха значителен пробив в лазерната технология, като успешно запълниха така наречената „зелена празнина“ в спектъра на лазерната светлина. Това постижение стана възможно благодарение на иновативно усъвършенстване на микропръстеновидния резонатор – миниатюрен оптичен компонент, който вече може да генерира зелена лазерна светлина и да се интегрира в чиповете.

Съществуващите зелени лазери, които се използват от четвърт век, имат няколко ограничения, включително тесен диапазон на излъчване в зеления спектър и невъзможност за интегриране в чиповете. Новата технология на NIST значително разширява диапазона на наличните цветове, включително различните зелени нюанси, което открива нови хоризонти за множество приложения.

Потенциалните приложения на тази технология са широкообхватни. В областта на комуникациите тя може значително да подобри подводните телекомуникации поради високата пропускливост на синьо-зелените вълни във водна среда. В областта на дисплейните технологии съществуват възможности за разработване на пълноцветни лазерни прожекционни дисплеи. Медицината също може да се възползва от тази иновация, особено при лечението на офталмологични заболявания като диабетна ретинопатия. Особено важни изглеждат приложенията в областта на квантовите компютри и комуникации, където компактните и енергийно ефективни лазери могат да се използват за съхраняване на данните в кубити, като по този начин квантовите технологии могат да излязат извън лабораториите.

Екип, ръководен от Картик Сринивасан от NIST и Съвместния квантов институт (JQI), е разработил иновативен метод за преобразуване на инфрачервена светлина в други цветове с помощта на микрорезонатори на базата на силициев нитрид. Те са успели да създадат повече от 150 различни дължини на вълните в диапазона на „зелената празнина“, което позволява фино настройване на цветове, недостъпни досега.

Следващите стъпки на изследователите са насочени към подобряване на енергийната ефективност на технологията, тъй като в момента изходната мощност е само няколко процента от входната мощност. Учените възнамеряват да подобрят връзката между входния лазер и вълновода, както и да разработят по-ефективни методи за извличане на генерираната светлина.

Тези нововъведения откриват нови хоризонти в медицината, комуникациите и квантовите изчисления, като разширяват границите на възможното в тези области и могат да предизвикат революция в редица технологични области. Пробивите в областта на зелените лазерни технологии могат да бъдат ключов фактор за развитието на много авангардни технологии в близкото бъдеще. Това е важно постижение, което може да доведе до създаването на чипове от съвсем нов вид, в които вместо електрически ток засега само частично се използва светлина. Напредъкът е наистина много голям.