Москва C

Последние новости

13:20
60 минут
01:46
Макрон: в США больше нет правительства
01:15
Трамп пообещал, что не допустит войны с Ираном
00:22
В Конгрессе США потребовали у Трампа доказательств "повышения угрозы со стороны Ирана"
23:28
В Шереметьеве аварийно сел пассажирский лайнер Air Astana
21:50
США ввели новые санкции против России по закону Магнитского
21:28
Строительство храма в Екатеринбурге остановлено
21:23
Российские космические спутники обеспечат военный паритет
19:17
Взрыв в московском Институте физической химии: подробности
19:10
Следствие: Дмитрия Марьянова можно было спасти
14:43
Translatotron от Google переводит речь на лету, сохраняя голос и интонации
12:27
Вечер с Владимиром Соловьевым
11:45
Александр Овечкин спас Евгения Дадонова от попадания шайбы в лицо
10:50
Власти США лишили Huawei доступа к Android
10:50
В России заработает горячая линия для дачников
10:40
Александр Емельяненко будет брать пример с Петра Мамонова
09:59
Астрономы: у землеподобных планет больше всего шансов выжить вблизи мёртвых звёзд
09:10
Павел Дуров объяснил, почему WhatsApp никогда не будет безопасным
08:59
Названа сумма, которая нужна российской семье для нормальной жизни
03:22
Крупный пожар в Ленинградской области локализован
00:12
Доигрались: британский участник телешоу покончил с собой после проверки на детекторе лжи
00:10
Решение по филипповскому лесу снова не принято, суд перенесли на начало июня
00:05
Европа мерзнет: на Корсике выпал снег
22:39
Мария Бутина подала апелляцию на приговор суда
22:13
Авиасообщение между США и Венесуэлой приостановлено
21:47
Мать девочки-маугли признана невменяемой
21:38
МИД РФ не признает претензии Эстонии на российские земли
20:59
Россия и Австрия подтвердили единство взглядов на "Северный поток-2"
20:24
Российский дрон ударит нарушителя электрошоком и ослепит лазером
19:38
Второй пакет санкций за Скрипалей: решать Трампу
19:10
Путин поручил перевооружить авиационные полки ВКС
17:23
Страны, которые чаще всего отказывают в "шенгене" гражданам России
17:08
62% молодых американцев едва сводят концы с концами
16:27
Microsoft обновила Windows XP из-за угрозы масштабной эпидемии
16:26
Трампа поддержали волосатыми носками с его изображением
16:18
Миллиарды воруются, миллиарды! Бастрыкин рассказал о 5-летней работе по "Роскосмосу"
16:16
Русский - всё! Порошенко подписал закон о языке
Больше новостей
» » Создан лазерный химический анализатор, который можно внедрить в любой гаджет

Создан лазерный химический анализатор, который можно внедрить в любой гаджет

Наука
269
0

Исследователи из Российского квантового центра (РКЦ), Политехнической школы Лозанны (EPFL), МГУ и МФТИ разработали технологический процесс производства компактных лазерных химических анализаторов на базе оптических частотных гребёнок. Они совместимы со стандартными технологическими процессами, которые используются для производства "обычной" электроники. Об этом сообщает пресс-служба МФТИ.

Поясним, что оптические частотные гребёнки, за создание которых в 2005 году была присуждена Нобелевская премия по физике, используются как основа для устройств, способных генерировать последовательность фемтосекундных импульсов света.

Их излучение имеет спектр в виде "гребёнки", то есть множества узких спектральных линий, разделённых равными частотными промежутками.

Такие лазерные "линейки" можно использовать для телекоммуникации, в спутниковой навигации, в астрофизике. В частности, с их помощью можно проводить очень точные и быстрые спектроскопические измерения и, следовательно, определять химический состав веществ.

Но широкое применение устройств на основе оптических гребёнок ограничено из-за их сложности, большого размера и высокой стоимости.

Проще всего генерировать такие гребёнки с помощью микрорезонаторов, то есть "колец" или дисков из оптических материалов, где излучение лазера накачки из-за нелинейности материала превращается в частотную гребёнку.

Ранее группа под руководством ныне покойного профессора МГУ Михаила Городецкого, основавшего лабораторию когерентной микрооптики и радиофотоники в РКЦ, разработала метод генерации частотных гребёнок в микрорезонаторах с помощью дешёвых и компактных лазерных диодов вместо дорогих монохроматических лазерных систем.

Эта работа, опубликованная в Nature Photonics в 2018 году, открыла дорогу к созданию дешёвых и компактных лазерных спектрометров.

Теперь эта же группа продемонстрировала новый способ генерации гребёнок с использованием исключительно интегральных элементов. Это означает, что для создания оптической схемы необязательно использовать отдельные оптические элементы, такие как линзы, призмы и зеркала (как это делалось в оптике обычно и что крайне неудобно, когда нужно организовать массовое производство миниатюрных оптических устройств).

Современные литографические технологии позволяют создавать специальные волноводы для лучей света. Излучение лазеров может генерироваться в таких волноводах, делиться на разные каналы, проходить через специальные фильтры и так далее.

Фактически маленький диод в лазерной указке и есть кусочек такого волновода. Важно, что такие волноводы могут быть изготовлены с помощью стандартной КМОП-технологии (комплементарный металл–оксид–полупроводник), используемой в промышленных масштабах для производства электронных микросхем.

В созданном авторами статьи устройстве впервые в мире для накачки оптического микрорезонатора из нитрида кремния использовался недорогой лазерный диод.

Микрорезонатор с диаметром намного меньше миллиметра имеет крайне низкий уровень потерь за счёт особого метода послойного напыления — Damascene process, сходного с методом производства дамасской стали.

"Часть излучения, циркулировавшая внутри микрорезонатора, попадала обратно в лазерный диод, что обеспечивало быструю оптическую обратную связь. Благодаря этому процессу, который в радиофизике называют "затягиванием", система работала как мощный стабилизированный лазер, а в микрорезонаторе генерировалась оптическая гребёнка с высокой степенью когерентности и частотой 88 гигагерц", — объясняет соавтор исследования Софья Агафонова из МФТИ.


"Простую и дешёвую оптическую гребёнку, которая встраивается в оптические интегральные схемы, можно использовать во многих фотонных системах нового поколения, например, в лидарах, для спектроскопии и высокоскоростной передачи данных", — замечает профессор МГУ Игорь Биленко, руководитель лаборатории РКЦ, в которой велась работа.


По словам одного из ведущих авторов исследования Андрея Волошина из МФТИ, вся система может уместиться в объёме менее одного кубического сантиметра.

"И, что самое важное, (устройство) требует источник тока мощностью лишь 1 ватт — то есть обычную батарейку, – добавляет он. – Совместимость со стандартными технологиями производства электроники, простота оптической схемы и низкая стоимость делают эту систему крайне привлекательной для массового производства".


В дальнейшем учёные планируют разработать компактный спектрометр, многочастотный источник узкополосного лазерного излучения. Для этого необходимо развить технологию производства фотонных интегральных устройств.

Исследования были выполнены при финансовой поддержке Российского научного фонда.

Научная статья по итогам работы опубликована в журнале Nature Communications.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

0 комментариев

Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: