လက်ချောင်းထိပ်အရွယ်ရှိ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော အလွန်မြန်ဆန်သောလေဆာ

မြင့်မားတဲ့စွမ်းဆောင်ရည်အလွန်မြန်သော လေဆာလက်ချောင်းထိပ်တစ်ခုရဲ့ အရွယ်အစား

Science ဂျာနယ်တွင် ထုတ်ဝေခဲ့သော မျက်နှာဖုံးဆောင်းပါးအသစ်တစ်ခုအရ နယူးယောက်စီးတီးတက္ကသိုလ်မှ သုတေသီများသည် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ကို ဖန်တီးရန် နည်းလမ်းအသစ်တစ်ခုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။အလွန်မြန်သော လေဆာများနာနိုဖိုတိုနစ်စ်ပေါ်မှာ။ ဒီ သေးငယ်အောင်ပြုလုပ်ထားတဲ့ မုဒ်လော့ခ်ကလေဆာfemtosecond အကြားအချိန်များ (စက္ကန့်၏ ထရီလီယံပုံတစ်ပုံ) တွင် အလွန်တိုတောင်းသော ဆက်စပ်နေသော အလင်းလှိုင်းများကို ထုတ်လွှတ်သည်။

အလွန်မြန်သောမုဒ်-လော့ခ်ချထားသည်လေဆာများဓာတုဓာတ်ပြုမှုများအတွင်း မော်လီကျူးနှောင်ကြိုးများ ဖွဲ့စည်းခြင်း သို့မဟုတ် ပြတ်တောက်ခြင်း သို့မဟုတ် မငြိမ်မသက်သော မီဒီယာတွင် အလင်းပျံ့နှံ့ခြင်းကဲ့သို့သော သဘာဝ၏ အမြန်ဆုံးအချိန်ကာလများ၏ လျှို့ဝှက်ချက်များကို ဖော်ထုတ်ရန် ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။ mode-locked laser များ၏ မြန်နှုန်းမြင့်၊ အမြင့်ဆုံး pulse intensity နှင့် broad spectrum coverage တို့သည် optical atomic clocks၊ biological imaging နှင့် ဒေတာများကို တွက်ချက်ရန်နှင့် လုပ်ဆောင်ရန် အလင်းကိုအသုံးပြုသည့် ကွန်ပျူတာများ အပါအဝင် photon နည်းပညာများစွာကိုလည်း ဖြစ်စေပါသည်။

ဒါပေမယ့် အဆင့်မြင့်ဆုံး mode-locked laser တွေဟာ ဓာတ်ခွဲခန်းအသုံးပြုမှုအတွက်သာ ကန့်သတ်ထားတဲ့ အလွန်စျေးကြီးပြီး ပါဝါအလွန်ကုန်တဲ့ desktop system တွေဖြစ်နေဆဲပါ။ သုတေသနအသစ်ရဲ့ ရည်ရွယ်ချက်ကတော့ ဒါကို chip အရွယ်အစားရှိတဲ့ စနစ်တစ်ခုအဖြစ် ပြောင်းလဲပြီး လယ်ကွင်းမှာ အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်ပြီး အသုံးချနိုင်ပါတယ်။ သုတေသီတွေဟာ ပြင်ပရေဒီယိုလှိုင်းလျှပ်စစ်အချက်ပြမှုတွေကို အသုံးပြုခြင်းအားဖြင့် လေဆာ pulse တွေကို ထိရောက်စွာပုံသွင်းပြီး တိကျစွာထိန်းချုပ်ဖို့အတွက် thin-film lithium niobate (TFLN) emerging material platform ကို အသုံးပြုခဲ့ပါတယ်။ အဖွဲ့ဟာ class III-V semiconductors ရဲ့ မြင့်မားတဲ့ laser gain ကို TFLN nanoscale photonic waveguides ရဲ့ ထိရောက်တဲ့ pulse shaping စွမ်းရည်နဲ့ ပေါင်းစပ်ပြီး 0.5 watts မြင့်မားတဲ့ output peak power ထုတ်လွှတ်တဲ့ laser ကို တီထွင်ခဲ့ပါတယ်။

လက်ချောင်းထိပ်အရွယ်သာရှိသော ၎င်း၏ ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသော အရွယ်အစားအပြင်၊ မကြာသေးမီက သရုပ်ပြခဲ့သော mode-locked laser သည် ရိုးရာ laser များ မရရှိနိုင်သော ဂုဏ်သတ္တိများစွာကိုလည်း ပြသထားပြီး၊ ဥပမာအားဖြင့် pump current ကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် 200 megahertz အကွာအဝေးတွင် output pulse ၏ repetition rate ကို တိကျစွာ ချိန်ညှိနိုင်ခြင်းကဲ့သို့သော စွမ်းရည်လည်း ပါဝင်သည်။ အဖွဲ့သည် laser ၏ အစွမ်းထက်သော ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းမှုမှတစ်ဆင့် chip-scale၊ frequency-stable comb source ကို ရရှိရန် မျှော်လင့်ထားပြီး၊ ၎င်းသည် တိကျသော sensing အတွက် အရေးကြီးပါသည်။ လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် မျက်စိရောဂါများကို ရောဂါရှာဖွေရန် သို့မဟုတ် အစားအစာနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ E. coli နှင့် အန္တရာယ်ရှိသော ဗိုင်းရပ်စ်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန်နှင့် GPS ပျက်စီးနေချိန် သို့မဟုတ် မရနိုင်သည့်အခါ လမ်းကြောင်းရှာဖွေနိုင်စေရန် မိုဘိုင်းဖုန်းများကို အသုံးပြုခြင်း ပါဝင်သည်။