Wigner Fizikai Kutatóközpont (FK) munkatársai egy olyan optikai chipet fejlesztettek ki, amely alkalmas ultrarövid időtartamú lézernyalábok fázisának mérésére. Az eszköz fontos szerepet játszik majd a fény és az anyag kölcsönhatásának megismerésében, így a jövőben hozzájárulhat az elektronikus áramköröknél gyorsabb rendszerek kifejlesztéséhez.

Az élet legtöbb területét elektronikus áramkörök irányítják, legyen szó akár az épületek fűtéséről, akár a telekommunikációról, akár közlekedési eszközökről. Mivel a modern elektronikus eszközöknek korlátozott a sebessége, ezért a kutatók olyan módszerek vizsgálatával is foglalkoznak, amelyeknél a fényt használják különböző folyamatok irányítására.

„Tudjuk, hogy léteznek olyan, az elektronikai folyamatoknál sokkal gyorsabb jelenségek, például bizonyos kémiai reakciók, amelyek irányíthatók lézerfénnyel, hiszen a fény elektromos tere több tízezerszer gyorsabban változik, mint amilyen gyorsan az áramot a leggyorsabb áramkörökben változtatni tudjuk” – magyarázták a kutatók.

A fény elektromos terének a manipulálása azonban jelentős kihívást jelent. A kutatóknak ugyan a rendelkezésére állnak olyan ultrarövid fényimpulzusokat adó lézerek, amelyekkel a másodperc milliárdodrészének a milliomodrésze alatt be lehet indítani bizonyos kémiai reakciókat, viszont nagyon nehéz kontrollálni a lézerimpulzusok fázisát, vagyis azt, hogy a lézerfény-felvillanáson belül pontosan melyik időpillanatban legyen maximális az elektromos tér erőssége.

A beszámoló szerint a Wigner Fizikai Kutatóközpont Dombi Péter által vezetett Lendület-kutatócsoportja most ennek a problémának a megoldására fejlesztett ki egy olyan, radikálisan új optikai chipet, amivel meg lehet mérni a lézerimpulzusok fázisát.
Lézerimpulzusok fázisának feltérképezése: egy ultrarövid fényimpulzust fókuszálnak az optikai chipre, ami a nanoméretű érzékelőt rövid időre fémessé teszi. Ez a folyamat függ a lézerimpulzus fázisától, így lehetővé válik a fázis 3 dimenziós szkennelése (Forrás: Wigner.hu)

A Nature Communications című folyóiratban megjelent cikkükben továbbá egy olyan új módszert is demonstrálnak, amivel a fázist egy lézernyalábon belül változtatni is lehet.

„Az optikai chip megalkotásánál a korábbi tapasztalatainkra építettünk, amelyek azzal kapcsolatosak, hogy miként lehet szigetelő közegeket lézerfény segítségével vezetővé tenni. Ezt kihasználva terveztünk meg egy olyan optikai áramkört, amivel aztán egy lézernyaláb fókuszának a környezetében pontosan, háromdimenziós szkenneléssel ki tudjuk mérni a fázist” – magyarázta Václav Hanus, a tanulmány első szerzője, a Wigner FK kutatócsoportjának tagja.

„Izgalmas új lehetőségeket teremt az, hogy a lézernyalábok jellemzését ilyen könnyen meg tudjuk oldani az új eszközzel, amit fázisszkennernek neveztünk el” – tette hozzá.

Dombi Péter szerint fontos előrelépés, hogy egy ilyen korszerű technológiát ki tudtak fejleszteni a rövid impulzusú lézerek felhasználóinak. A kutatóknak vonatkozóan is van jó pár elképzelésük, hogy miképp használják majd a fázisszkennerünket saját kutatásaikban, melyek a lézerfény és különböző nanorendszerek kölcsönhatását vizsgálják.

Ezek is érdekelhetnek:

Hogyan búcsúznak a világtól a haldoklók? Egy új kutatás sok mindenre választ ad

Félig öntudatlan, álomszerű állapotba kerülnek a haldoklók, és most már azt is tudjuk, milyen sorrendben veszítik el az érzékeiket.

(Forrás: Wigner Fizikai Kutatóközpont, Nature)

Támogatott és ajánlott tartalmaink

Papírlapként gyűrögeti az ezerkettes Ladát ez a 32 colos mélynyomó

3 milliárd évnyi evolúció ment a kukákba az emberiség miatt

Egy férfi úgy száll szembe a Milton hurrikánnal, hogy a földhöz szíjazta a házát

További cikkeink a témában