D'fhorbair taighdeoirí UC Santa Barbara léasair dhlúth, ar chostas íseal a dhéanann iomaíochas ar fheidhmíocht na gcóras scála saotharlainne. Baineann sé úsáid as adaimh rubidium agus teicnící ard-chomhtháthaithe sliseanna chun feidhmchláir ar nós ríomhaireacht chandamach, am coimeádta agus braite comhshaoil a chumasú, lena n-áirítear mapáil domhantarraingthe satailíte.
Tá léasair fíor-riachtanach do thurgnaimh a dteastaíonn tomhas agus rialú adamhach ultra-chruthach uathu, amhail cloig adamhacha dhá fhótón, braiteoirí idir-mhéadair fuar-adamh agus geataí cainníochta. Is é an t -íonacht speictreach atá mar chuid lárnach d'éifeachtacht léasair, arb é astaíocht solais amháin, nó minicíocht amháin astaíocht. Sa lá atá inniu ann, braitheann an solas cobhsaí ultra-íseal, cobhsaí atá ag teastáil le haghaidh na n-iarratas seo ar chórais léasair toirtiúla agus daor Benchtop atá deartha chun fótóin a ghiniúint agus a bhainistiú laistigh de raon cúng speictreach.
Ach cad a tharlódh dá bhféadfadh na hiarratais adamhacha seo éalú ó theorainneacha na saotharlainne agus an bhinse? Is é seo an taighde a thiomáintear fís i saotharlann Daniel Blumenthal, ollamh innealtóireachta ag UC Santa Barbara, áit a bhfuil a fhoireann ag obair chun feidhmíocht na léasair ard-bheachtais seo a mhacasamhlú i bhfeistí éadrom, láimhe.
"Cuirfidh na léasair bheaga seo ar chumas réitigh léasair inscálaithe do chórais phraiticiúla chandamach, chomh maith le léasair do bhraiteoirí candam iniompartha, allamuigh agus spás-bhunaithe," a dúirt Andrei Isichenko, taighdeoir iarchéime i saotharlann Blumenthal. "Beidh impleachtaí aige seo do réimsí teicneolaíochta amhail ríomhaireacht chandamach ag baint úsáide as adaimh neodracha agus ian gafa, chomh maith le braiteoirí candamacha fuar-adamh amhail cloig adamhacha agus gravimeters."
I bpáipéar a foilsíodh san Journal Scientific Reports, Blumenthal, Isichenko agus a bhfoireann déanann siad cur síos ar fhorbairt linewidth líne-íseal-scála-íseal-ghlasála 780- léasair nanaiméadar sa treo seo. Deir na taighdeoirí gur féidir leis an bhfeiste, atá thart ar mhéid bosca meaitseála, feidhmíocht a dhéanamh níos fearr ná léasair chúng-líne 780- NM ag codán den chostas agus den spás déantúsaíochta.
Roghnaíodh adaimh Rubidium don léasar toisc go bhfuil airíonna aitheanta acu a fhágann go bhfuil siad oiriúnach do éagsúlacht d'iarratais ard-bheachtais. Mar gheall ar chobhsaíocht a n -aistriú optúil D2 tá siad oiriúnach do cloig adamhacha; Mar gheall ar íogaireacht na n-adamh, is rogha coitianta iad do bhraiteoirí agus d'fhisic fhuar-adamh. Tríd an léasar a rith trí ghal na n-adamh rubidium a fheidhmíonn mar thagairt adamhach, tógann an léasair atá gar-infridhearg airíonna trasdula adamhach cobhsaí.
"Baineann tú úsáid as an líne trasdula adamhach chun an léasar a ghabháil," a deir Blumenthal, údar sinsearach an pháipéir. "I bhfocail eile, tríd an léasair a ghlasáil go dtí an líne trasdula adamhach, glacann an léasair níos mó nó níos lú le hairíonna an aistrithe adamhach sin i dtéarmaí cobhsaíochta."
Ach ní dhéanann Light Red Light le haghaidh léasair bheachtais. Chun caighdeán idéalach an tsolais léasair a fháil, ní mór an "torann" a bhaint. Déanann Blumenthal cur síos air mar fhorc tiúnta i gcomparáid le teaghrán giotár. "Má bhuaileann tú C le forc tiúnta, d'fhéadfadh sé a bheith ina C an -foirfe C," a mhíníonn sé. "Ach má bhuaileann tú C ar ghiotár, is féidir leat toin eile a chloisteáil ann." Ar an gcaoi chéanna, d'fhéadfadh minicíochtaí éagsúla (dathanna) a bheith i solas léasair, ag cruthú "toin." Chun an mhinicíocht aonair a theastaíonn a tháirgeadh (sa chás seo, solas dearg domhain íon), úsáideann an córas comhpháirteanna breise chun an solas léasair a mhaolú. Ba é an dúshlán a bhí ag na taighdeoirí an fheidhmiúlacht agus an fheidhmíocht seo go léir a phacáil ar shlis amháin.
“D'úsáid an fhoireann meascán de dhé-óidí léasair Fabry-Perot a bhí ar fáil ar bhonn tráchtála, na tonnchruthanna caillteanais is ísle ar domhan (arna dhéanamh ag Blumenthal's Lab), agus na hathshocruithe fachtóirí is airde, iad uile déanta ar ardán nítríde sileacain. In ann feidhmíocht na gcóras bulky Benchtop a mhacasamhlú -- De réir a dtrialacha, rinne a bhfeiste níos fearr ná roinnt léasair benchtop, chomh maith le léasair chomhtháite a tuairiscíodh roimhe seo, trí cheithre ordú méadair i bpríomh -mhéadracht cosúil le torann minicíochta agus línelíne.
"Is é an tábhacht a bhaineann le luachanna líne íseal ná gur féidir linn léasair dhlúth a bhaint amach gan feidhmíocht léasair a íobairt," a mhínigh Isichenko. "Ar bhealaí áirithe, feabhsaítear feidhmíocht i gcomparáid le gnáth-léasair mar gheall ar an gcomhtháthú iomlán sliseanna a baineadh amach. Cabhraíonn na líne-líne seo linn idirghníomhú níos fearr leis an gcóras adamhach, rud a chuireann deireadh le torann léasair agus dá bhrí sin na comharthaí adamhacha a réiteach go hiomlán i Freagra ar an gcomhshaol a dtugann siad, etc.
Is iad na líne-líne íseal, don tionscadal seo, ná líne líne chomhtháite fho-Hertz bunúsacha agus fo-chiléar, ag léiriú cobhsaíocht agus cumas na teicneolaíochta léasair torann a shárú ó fhoinsí seachtracha agus inmheánacha araon.
I measc na mbuntáistí eile a bhaineann leis an teicneolaíocht tá costas-it a úsáideann $ 50 dé-óid agus déantar é a dhéanamh ag baint úsáide as próiseas monaraíochta cost-éifeachtach agus inscálaithe a thógtar ag baint úsáide as próisis scála wafer atá comhoiriúnach le CMOS, iasachtaí ó shaol na déantúsaíochta sliseanna leictreonacha. Ciallaíonn rath na teicneolaíochta seo go bhféadfaí na léasair ardfheidhmíochta, ard-bheachtais, fótóinigh ar chostas íseal seo a imscaradh i suíomhanna éagsúla laistigh agus lasmuigh den saotharlann, lena n-áirítear turgnaimh chandamach, uainiú adamhach, agus na comharthaí is laige a bhrath, mar athruithe ar luasghéarú imtharraingteach timpeall an domhain.
"D'fhéadfá na hionstraimí seo a chur ar shatailítí agus domhantarraingt a mhapáil sa domhan agus timpeall air le cruinneas éigin," a dúirt Blumenthal. "D'fhéadfá ciall a bhaint as an bpáirc imtharraingteach timpeall an domhain chun ardú leibhéal na farraige a thomhas, athruithe ar oighear farraige, agus creathanna talún." Dúirt sé: "Tá an teicneolaíocht seo dlúth, ísealchumhachta, agus éadrom, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach le haghaidh imlonnaithe sa spás."
