Москва C

Последние новости

03:03
ЕС договорился о единогласном ответе Лондону по Brexit
01:28
Российские керлингистки вышли в плей-офф чемпионата мира
01:21
На ульяновском заводе "Авиастар" будут выпускать 12 самолетов в год
00:55
Голанские высоты и Израиль: Трамп сделал резкий шаг на Ближнем Востоке
00:36
Россия с поражения стартовала в отборе к Евро-2020
00:20
Facebook признал еще одну крупную прореху в безопасности пользователей
23:15
Глава Росгеологии Роман Панов отправлен в отставку
22:43
Власти Амстердама ограничат доступ туристам в квартал красных фонарей
22:40
Перевал Дятлова: первые итоги расследования
21:48
США внесли два российских судна в список нарушителей санкций против КНДР
20:47
Роналду лишился 20 тысяч евро за неприличный жест в игре с "Атлетико"
19:38
Суд Англии и Уэльса приостановил спор "Газпрома" с "Нафтогазом"
19:29
Умерла исполнительница роли в фильме "Карьера Димы Горина"
18:45
ISU не нашел умысла в инциденте с участием двух фигуристок
18:39
Бывший президент Бразилии арестован по обвинению в коррупции
18:18
В Волгограде умер актер Петр Зайченко
18:13
Болезнь Паркинсона начнут диагностировать по запаху кожи
18:09
Жириновский предложил Рогозину стать "начальником русского космоса"
16:39
ФСБ проверяет деятельность судьи Кузьминского суда
15:09
Жителей подмосковной многоэтажки терроризируют публичным сексом
14:27
Кремль разъяснил критерии отбора новых губернаторов
14:26
"Мисс Москва" впервые в истории конкурса лишилась титула и короны
14:14
Российские истребители сопроводили американский ядерный бомбардировщик
13:20
60 минут
13:15
Мэр столицы Казахстана: жители Нур-Султана останутся астанчанами
13:10
Грудинину не дали депутатский мандат Алферова
13:01
Радован Караджич: мы уже победили, а месть трибунала мне, старику, не страшна
12:59
Американская фигуристка умышленно нанесла травму сопернице
12:46
Против замглавы подмосковного Чехова возбудили уголовное дело
12:42
Андрей Чибис стал врио губернатора Мурманской области
12:27
Вечер с Владимиром Соловьевым
11:42
Поклонская хочет сделать "няш-мяш" брендом Крыма
11:40
Майские праздники: огород отменяется!
11:32
Роскачество назвало лучшие проводные и беспроводные наушники
07:52
Бразильцы не захотели в НАТО и обрушили рейтинг своего президента
07:33
S7 Space отменяет заказ на украинские ракеты "Зенит"
02:12
Бывший помощник Макрона попал под суд из-за скандального фото с пистолетом
Больше новостей
» » Создан лазерный химический анализатор, который можно внедрить в любой гаджет

Создан лазерный химический анализатор, который можно внедрить в любой гаджет

Наука
240
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: