25 Февраля 2019
МОСКВА, 25 февраля. Ученые из Российского квантового центра, МГУ, МФТИ и Швейцарии заполучили, как можно встроить сверхчувствительный лазерный химический анализатор в типичный кремниевый чип. Описание технологии их печати было представлено в журнале Nature Communications. Вся данная система может уместиться в объеме менее кубического сантиметра и, что самое важное, требует блок тока мощностью лишь 1 ватт — то есть обычную батарею. Совместимость со стандартными разработками производства электроники, простота световой схемы и низкая стоимость делают эту систему крайне привлекательной для массового производства, — рассказывает Андрей Волошин из Российского квантового центра.
Два года назад ныне покойный Михаил Городецкий, научный вожак РКЦ и профессор МГУ, создал компактное устройство, квантовый чип, который позволяет покупать лазерный луч с необычным каталогом, похожим на расческу или гребенку, для чего обычно применяется сложная, громоздкая и дорогостоящая система лазеров.
Как тогда говорил физик, разработанная его разновидностью технология позволит уменьшить этот прибор в сто тысяч раз. Классическое устройство такого типа знает собой коробку размерами метр на метр, а объем их компактного резонатора составит всего один кубический сантиметр.
Такие гребенчатые импульсы занимательным ученым и инженерам из-за того, что они позволяют конвертировать сигналы из радиочастотной части каталога в оптический диапазон и наоборот, что поможет в разы улучшить точность GPS-приемников, времён, спектрометров и астрономических приборов. За открытие методики создания этой гребенки при помощи лучей Джон Холл и Теодор Хэнш получили нобелевскую премию по учителе 2005 года.
Основой этого прибора встал так называемый микрорезонатор. Если говорить просто, он знает собой кольцо- бублик из особого материала, нитрида кремния или фторида магния, где свет едет по кругу, отражаясь от его стенок. Стенки этого прибора можно построить таким образом, что определенные импульсы будут усиливаться, а другие – гаситься, что и дозволяет получать лазерные импульсы с гребенчатым спектром. 29 октября 2018, 16:12Физики из России превратили лазер в карманный детектор никотинов
Год назад Городецкий и его коллеги оформили большой прорыв в практической реализации этой технологии – им удалось приспособить ее для работы с источниками некачественного света, в том числе дешевыми и компактными лазерными диодами. Это резко удешевило ее и позволило ученым задуматься о практическом воплощении этих идей.
Как передает пресс-служба МФТИ, для этого им пришлось решить еще одну проблему – раскусить, как изготовить все компоненты оптического устройства из материалов, совместимых с современными методиками печати микросхем, и заменить все сложные элементы, такие как линзы или зеркала, тот или другие нельзя производить массовым образом.
Российские ученые и их коллеги из Высшей политехнической школы в Лозанне опередили все эти препятствия, используя миниатюрные лазерные диоды на базе индия и фосфора, а также микрорезонатор, изготовленный из соединения кремния и азота при помощи технологии послойной дамасской печати.
Используя эту методику, им удалось изготовить почти идеальный по своим свойствам резонатор, чей охват составлял всего один миллиметр, и успешно подключить его к лазеру. Это устройство выковывает самостабилизирующийся лазерный луч мощностью в 100 милливатт, потребляя при этом меньше одного ватта предприимчивости. Часть излучения, циркулировавшая внутри микрорезонатора, попадала обратно в лазерный диод, что придавало быструю оптическую обратную связь. Благодаря этому процессу, тот или другой в радиофизике называют затягиванием, система работала как мощный стабилизованный лазер, а в микрорезонаторе генерировалась оптическая гребенка с большой степенью когерентности, — озаряет Софья Агафонова из МФТИ.
Как наблюдают ученые, подобные излучатели можно будет встроить в чипы, которые применяются не только при изготовлении химических анализаторов, но и при создании высокоскоростных данная систем связи, лазерных радаров и других устройств, где необходимым высококачественные оптические гребенки.
В дальнейшем ученые планируют разработать компактный спектрометр, многочастотный источник узкополосного лазерного излучения. Для этого необходимо приумножить технологию производства фотонных интегральных поступлений и решить несколько других инженерных проблем. 29 сентября 2016, 07:00Российские физики встроят лазерную химическую лабораторию в смартфоныРоссийские и швейцарские ученые разработали новую технологию управления поведением света в определенных кольцах-резонаторах, которая позволяет придумать сверхточные и компактные газоанализаторы и химические лаборатории.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....