Nanyang Texnologiya Universitetinin (NTU, Sinqapur) rəhbərlik etdiyi beynəlxalq alimlər qrupu yeni növ ultrakompakt lazer hazırlayıb. Bu lazer daha az enerji sərf edir və daha səmərəli işləyir. Qum dənəsindən kiçik ölçülərə malik olan mikrometr ölçülü lazer xüsusi dizaynı ilə işıq sızmasını minimuma endirir. İşıq itkisini azaltmaq, lazerin digər kompakt cihazlarla müqayisədə daha az enerji ilə işləməsinə imkan yaradır.

Bu lazer terahers diapazonunda (30 mikrometr—3 millimetr) işıq yayır və gələcəkdə yüksək sürətli simsiz rabitənin inkişafına təkan verə bilər. Araşdırma "Nature Photonics" jurnalında dərc olunub.

İşıq İtkisinin Səbəbləri

Ultrakompakt lazerlər müxtəlif sahələrdə, xüsusilə kiçik cihazlarda geniş istifadə olunur. Onlar optik hesablama, məlumat mərkəzləri, yüksək sürətli rabitə, tibbi görüntüləmə və inkişaf etmiş sensorlar kimi texnologiyalarda mühüm rol oynayır. Ancaq bu cür lazerlərin performansı işıq itkisi səbəbindən məhdudlaşır.

İşıq itkisi əsasən lazer boşluğundan yan sızmalar və foton kristalındakı qüsurlar səbəbindən baş verir. Bu problemlər ultrakompakt lazerlərdə daha ciddi təsir göstərir və bəzi hallarda lazerin düzgün işləməsinə mane olur.

İşıq İtkisinin Əsaslı Azaldılması

NTU-nun yeni lazeri işıq itkisini azaltmaq üçün düz lentlərdən və çoxsaylı sərhəd vəziyyətlərindən (BIC) istifadə edir. Düz lentlər foton kristalında işıq dalğalarının qrup sürətini (enerji ötürmə sürəti) demək olar ki, sıfıra yaxın saxlayır. Bu isə işığın enerjisini lazer boşluğunun üfüqi təbəqəsində saxlayır. Çoxsaylı BIC-lər isə işıq itkisini şaquli istiqamətdə azaldır, lakin praktik istifadəyə kifayət qədər işıq buraxmağa imkan yaradır.

Tədqiqatçılar lazer boşluğunu düz lentlər və çoxsaylı BIC-lərin birləşməsindən ibarət şəkildə dizayn ediblər. Bu dizaynda yarpağabənzər hava dəlikləri olan foton kristalı iki qızıl təbəqə arasında yerləşdirilib. Alimlər bu yanaşmanın üç ölçüdə işıq itkisini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa imkan verəcəyini bildirirlər.

Gələcək Perspektivlər

Yeni lazer minimal yayılma ilə yüksək fokuslanmış işıq şüası yaradır. Bu, optoelektron tətbiqlər üçün çox faydalı ola bilər. Hava dəliklərinin ölçüsünü və foton kristalının atomlararası məsafəsini dəyişməklə lazerin digər dalğa uzunluqlarında, məsələn, yaxın infraqırmızı və görünən işıq diapazonunda işləməsi təmin edilə bilər.

Araşdırmanın aparıcı tədqiqatçısı, NTU-nun Elektrik və Elektron Mühəndislik Məktəbinin professoru Vanq Çijey qeyd edir: "Fotonik lent strukturlarının mühəndisliyi sahəsində 15 ildən çox təcrübəmizdən istifadə edərək, düz lentlər və BIC-ləri birləşdirərək işığı effektiv şəkildə həbs edə biləcəyimizi anladıq. Bu lazer mövcud miniatür lazerlərin çatışmazlıqlarını aradan qaldırır və gələcəkdə geyilə bilən texnologiyalardan tutmuş optik hesablama sahəsinə qədər müxtəlif tətbiqlərin qapısını açır."

NTU tədqiqatçıları hazırda lazerin gücünü artırmaq və onu optoelektron cihazlara inteqrasiya etmək üzərində çalışırlar. Onlar bu texnologiya üçün texniki açıqlama təqdim ediblər və texnologiyanı bazara çıxarmaq üçün sənaye tərəfdaşları axtarırlar.