מקור חדש נמצא עבור פרצי אור קצרים

Pentagon UFO Leak UPDATE , Bigelow, A MAJOR AI Advance In Search For ET & UFOs Filmed 9/12/2018 (יוני 2019).

Anonim

למרות קריטי עבור יישומים מגוונים, כגון חיתוך וריתוך, ניתוח העברת סיביות באמצעות סיבים אופטיים, לייזרים יש כמה מגבלות - כלומר, הם מייצרים רק אור בטווחי גל מוגבלים. כעת, חוקרים ממעבדת גינסטון באוניברסיטת סטנפורד שינו מקורות אור דומים, הנקראים מתנדים פרמטריים אופטיים, כדי להתגבר על מכשול זה.

עד כה, מקורות האור הפחות ידועים האלה היו מוגבלים בעיקר למעבדה, משום שההגדרות שלהם משאירות מקום קטן לשגיאה - אפילו זעזוע קל יכול לדפוק אחד מתוך יישור. עם זאת, בעקבות החלטה מנוגדת, החוקרים עשויים למצוא פתרון לחולשה זו שיכולה להוביל למקורות קטנים יותר, בעלות נמוכה ויעילה יותר של פעימות אור.

עבודתם, שפורסמה ב -1 בפברואר בכתב העת Physical Review Letters, מדגימה דרך חדשה לייצר פולסים Femtosecond - פולסים הנמדדים על ידי quadrillionths של שנייה - בטווחי גל רצויים באמצעות מקור האור. הטכנולוגיה עלולה להוביל לזיהוי טוב יותר של מזהמים ומחלות רק על ידי סריקת האוויר או נשימה של מישהו.

חידוש חדשני

מקור האור חוקרים אלה מורכב משלב ראשוני שבו פולסים של אור מתוך לייזר מסורתי הם עברו דרך גביש מיוחד והוסב לטווח גל זה קשה לגשת עם לייזרים קונבנציונאלי. לאחר מכן, סדרה של מראות להקפיץ את פולסים אור סביב לולאה משוב. כאשר לולאה משוב זה מסונכרן פולסים לייזר נכנסות, פולסים המרה החדש לשלב ליצור פלט חזק יותר ויותר.

באופן מסורתי, אנשים לא יכלו להמיר הרבה של פולסים אור ראשוני לתוך הפלט הרצוי עם מתקן כזה. אבל כדי להיות יעיל ביישומים בעולם האמיתי, הקבוצה נאלצה להקפיץ את האחוז.

"היינו זקוקים ליעילות המרה גבוהה יותר כדי להוכיח שמדובר במקור שראוי ללמוד", אומרת אליירזה מרנדי, עובדת במעבדת גינסטון. "אז רק אמרנו, 'בסדר, מה הם הכפתורים שיש לנו במעבדה?' הפכנו אחד שגרם למראות לשקף פחות אור, שהיה נגד ההנחיות הרגילות, ויעילות ההמרה הוכפלה ". החוקרים פרסמו את תוצאות הניסוי הראשוני שלהם לפני שנתיים באופטיקה.

Cranking את הכוח בתכנון קונבנציונלי בדרך כלל התוצאות בשני תוצאות לא רצויות: הפולסים להאריך את יעילות ההמרה טיפות. אבל בתכנון החדש, שבו החוקרים הפחיתו באופן משמעותי את רפלקטיביות המראות שלהם, קרה ההיפך.

"חשבנו על המשטר הזה על פי הנחיות התכנון הסטנדרטיות, אבל ההתנהגות שאנחנו רואים במעבדה היתה שונה", אמר מארק ינקובסקי, המחבר הראשי של העיתון וסטודנט לתואר שני במעבדת גינסטון. "ראינו שיפור בביצועים, ולא יכולנו להסביר את זה".

לאחר סימולציות נוספות וניסויי מעבדה, הקבוצה גילתה שהמפתח לא רק הופך את המראות לרפלקטיביות פחות, אלא גם מאריך את לולאת המשוב. זה האריך את הזמן שנדרש עבור פעימות האור כדי להשלים את הלולאה שלהם צריך היה להאט אותם יותר מדי. אבל השתקפות נמוכה יותר, בשילוב עם הזמן עיכוב, גרמה פעימות לפעולה בדרכים בלתי צפויות, אשר משך אותם בחזרה לסנכרון עם השותפים שלהם נכנס.

סינכרון בלתי צפוי זה הכפיל את רוחב הפס של הפלט, מה שאומר שהוא יכול לפלוט טווח רחב יותר של אורכי גל בטווח שקשה להגיע אליו עם לייזרים קונבנציונליים. עבור יישומים כמו גילוי מולקולות באוויר או בנשימה של אדם, מקורות אור עם רוחב פס גדול יותר יכול לפתור מולקולות נפרדות יותר. באופן עקרוני, הפולסים שמייצרת המערכת הזו יכולים להיות דחוסים עד ל -18 פמטוסים, אשר יכולים לשמש ללימוד התנהגות המולקולות.

ההחלטה להפחית את המראה רפלקטיביות היתה תוצאה מפתיעה של ביצוע מכשיר persnickety לשעבר חזקים יותר, יעיל יותר וטוב יותר בייצור פולסים אור אולטרה קצר בטווחי גל, כי קשה לגשת עם לייזרים מסורתיים.

לצאת מהמעבדה

האתגר הבא הוא עיצוב המכשיר כך שיתאים בכף היד.

"אתה מדבר עם אנשים שעבדו עם הטכנולוגיה הזו במשך 50 השנים האחרונות והם מאוד סקפטי לגבי יישומי החיים האמיתיים שלה כי הם חושבים על מהודים אלה כמו סידור מאוד גבוהה עדינות כי קשה ליישר דורש הרבה אחזקה ", אמר מרנדי, שהוא גם ממחברי המאמר. "אבל במשטר זה של המבצע הדרישות האלה הם סופר רגוע, ואת המקור הוא אמין מאוד ואינו זקוק לטיפול נרחב הנדרש על ידי מערכות סטנדרטיות."

גמישות עיצובית חדשה זו מקלה על מזעור מערכות כאלה על גבי שבב, דבר שעלול להוביל ליישומים חדשים רבים לאיתור מולקולות וחישה מרחוק.

"לפעמים אתה מעצב מחדש את ההבנה שלך של מערכות שאתה חושב שאתה יודע, " אמר Jankowski. "זה משנה את האופן שבו אתם מתקשרים איתם, איך אתם בונים אותם, איך אתם מעצבים אותם וכיצד הם מועילים", עבדנו על המקורות האלה כבר שנים, ועכשיו קיבלנו כמה רמזים שיעזרו באמת להוציא אותם מהמקורות. במעבדה ובתוך העולם ".

menu
menu