Izrāviena lāzera tehnoloģija uzlabo LIDAR precizitāti un gāzes noteikšanu

Lāzera tehnoloģija ir daudzu modernu lietojumu pamatā, kam nepieciešama precīza mērīšana un komunikācija. Zinātnieki, kurus vada NTNU Johann Riemensberger, ir izstrādājuši jaunu integrētu lāzeru, kas ir ātrs, jaudīgs, salīdzinoši lēts un ērti lietojams. Šis darbs ir sadarbība ar Šveices École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) un Chip speciālistu Luxtelligence. Šī pieeja pārspēj galvenos parasto precizitātes lāzeru ierobežojumus, kas parasti ir lieli, dārgi un grūti pielāgojami. Pēc Riemensbergera teiktā, šādi lāzeri varētu dot iespēju maziem, pieejamiem, augstas veiktspējas instrumentiem un sakaru sistēmām.

Uzlaboti materiāli, mikroskopiskās shēmas

Saskaņā ar pētījumu, kas publicēts Dabas fotonikaJaunais lāzers tiek ieviests uz fotoniskas mikroshēmas, izmantojot tādus uzlabotus materiālus kā plānas filmas litija niobāts, izmantojot savu elektrooptisko (poķetru) efektu ultraātrai, bez režīma-hop frekvences noregulēšanas. Tas apvieno litija niobāta shēmu ar komerciālu pusvadītāju pastiprināšanas mikroshēmu, iegūstot lāzeru, kas ir gan spēcīgs, gan izturīgs.

Tas izstaro stabilu staru un ļauj frekvenci ātri un vienmērīgi pielāgot bez režīma apiņiem. Proti, ierīci var darbināt, izmantojot vienu noregulēšanas pogu, nevis vairākas vadības ierīces. Tā kā tas ir atkarīgs no standarta mikroshēmu izgatavošanas procesiem, lāzeru var lēti ražot masveidā. “Mūsu atklājumi ļauj izveidot mazus, lētus un lietotājam draudzīgiem mērīšanas instrumentiem un komunikācijas rīkiem ar augstas veiktspējas,” saka Riemensbergers.

Pašpiedziņas automašīnas un gaisa kvalitātes detektori

Parastie precizitātes lāzeri bieži ir lieli, dārgi un grūti noskaņojami. Riemensbergers atzīmē, ka “mūsu jaunais lāzers atrisina vairākas no šīm problēmām”. Komanda demonstrēja ierīci LIDAR (gaismas noteikšana un diapazona) sistēmās pašbraucošām automašīnām, kur lāzeri mēra attālumu, kad laika grafiks ir impulsi. Šis lāzers sasniedza diapazona precizitāti apmēram četros centimetros, nodrošinot ļoti augstas izšķirtspējas vides kartēšanu.

Tā ātrā, bez režīma hop noregulēšana ļāva tai slaucīt pāri gāzes absorbcijas līnijām, ļaujot jutīgi noteikt mikrouzņēmumu ūdeņraža cianīdu, parādot ātras gāzes uztveršanas potenciālu drošības un vides uzraudzībā. Faktiski Simone Bianconi no EPFL norāda, ka lāzera noskaņojamās, zemā trokšņa izvades kombinācija padara to labi piemērotu koherentam lidaram un precīzai gāzes noteikšanai.