Микроскопические перестраиваемые лазеры

27.09.2017

Резонаторы, использующие в своих целях так называемый эффект шепчущей галереи (whispering gallery mode, WGM), уже используются некоторое время для создания микролазеров, датчиков, оптических переключателей, маршрутизаторов и т.п. Эти крошечные устройства используют явление, подобное акустическому эффекту, возникающему в круглых помещениях, таких, как некоторые соборы, музеи и художественные галереи. Распространение, отражение, наложение и фокусировка звуковых волн в таких помещениях позволяет четко услышать на его одной стороне то, что было произнесено шепотом на противоположной стороне.

Подобный эффект может наблюдаться и по отношению к электромагнитным волнам оптического диапазона. Когда свет запускается внутрь и храниться внутри активного сферического резонатора, на этот резонатор можно оказать дополнительное воздействие, что превратит его в источник монохроматического когерентного излучения, в лазер, другими словами. Однако, параметры WGM-резонатора, как и резонаторов других типов, определяются материалом и размерами устройства, в первую очередь, и некоторыми другими параметрами, в другую. Поэтому лазер, созданный на основе такого резонатора, может излучать свет, имеющий строго определенную частоту, которая напрямую зависит от резонансной частоты устройства.

Тем не менее, исследователям из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology), Германия, удалось создать WGM-резонатор с перестраиваемой частотой, который является основой перестраиваемого нанолазера, лазера, способного излучать свет с различными длинами волн. Настройка резонатора производится путем изменения размеров и формы гибкого основания, на котором он установлен. Растяжение этого основания увеличивает расстояние между двумя половинками диска резонатора, что приводит к увеличению длины волны излучаемого лазером света.

Диск WGM-резонатора имеет диаметр 25 микронов, а его половинки разделены промежутком в 2.5 микрона. Половинки диска удерживается в пространстве двумя "ножками", которые являются частью пластикового основания, изготовленного из эластомера, материала, поддающегося сжатию или растяжению. При минимальной ширине промежутка, разделяющего половинки диска резонатора, спектр излучения лазера смешается в область синего света, а диапазон регулировки длины волны света лазера составляет несколько микрометров, что перекрывает весь видимый диапазон.

<< Назад: Усилитель сигнала 4G Wilson Electronics weBoost Drive Sleek 28.09.2017

>> Вперед: Детектор поддельного алкоголя 27.09.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Портативный принтер для моментального изготовления печатных плат 15.11.2015 Современную жизнь невозможно представить без печатных плат, поскольку они составляют основу любого электронного изделия - их можно найти как в смартфонах, так и в биомедицинских устройствах. Для создания новых электронных приборов многим инженерам, изобретателям и студентам крайне важен быстрый и низкозатратный процесс создания печатных плат. Но обычно на практике все обстоит иначе. Зачастую чертежи печатных плат приходится отправлять на реализацию в специализированные компании, которые находятся заграницей. А в случае, если потребуется внести в плату даже малейшее изменение, этот долгий и затратный процесс нужно начинать сначала. 3D-печать, в свое время, кардинально изменила представление о скорости производства различных устройств и их составных элементов, и теперь длительный процесс создания печатных плат выбивается из общей картины современного прогресса. Более того, неизбежно высокие расходы на изготовление прототипов новых электронных приборов, могут только усугубить ситуацию с уже существующей нехваткой инженеров в России. Подобные финансовые вложения в производство печатных плат могут негативно сказываться на производительности предприятий, которые относятся к малому и среднему бизнесу, и в особенности на работе стартапов. Вместе с тем, долгий процесс создания плат неизбежно приводит к задержке выпуска на рынок новых технологий. Четыре недавних выпускника Университета Ватерлоо (the University of Waterloo) в Канаде поставили перед собой задачу найти решение этой проблемы. Пройдя долгий путь к своей цели, начинающие инженеры представили миру изобретение VolteraV-One. Устройство представляет собой принтер для печатных плат величиной с ноутбук, который за считанные минуты может преобразовать чертежи в конечный продукт. Больше никаких задержек и дополнительных расходов на отправку заказов заграницу. Это изобретение позволило команде юных инженеров получить почетное звание международного победителя конкурса James Dyson Award 2015. В Voltera V-One применяются те же принципы быстрого прототипирования, которые лежат в основе 3D-печати. Устройство использует для печати токопроводящие и изолирующие чернила, которые образуют двухслойную печатную плату. Кроме того, в устройстве используется диспенсер с паяльной пастой для нанесения на плату дополнительных компонентов, которые припаиваются к ней при помощи модуля нагрева мощностью 550 Вт. Алрой Алмеида (AlroyAlmeida), соучредитель Voltera, рассказывает о становлении компании: "Когда мы только открыли свою компанию, мы советовались со многими экспертами, которые считали нас чересчур амбициозными и доказывали, что просто невозможно разработать инструмент для быстрого и дешевого создания печатных плат. Мы решили принять этот вызов и доказать, что у нас это получится!" Детали для устройства сейчас изготавливаются в Китае, а разработчики проводят дополнительное тестирование в офисе и на сборочной линии в Канаде. Аддитивные технологии, которые предполагают формирование детали путем последовательного "наращивания" материала слой за слоем, открыли новые возможности в создании устройств даже для тех, кто раньше ими не обладал. Voltera V-One обладает потенциалом для проведения такой же революции в сфере электроники. Став международным победителем конкурса James Dyson Award, команда получит премию в размере 30 000 USD на дальнейшее совершенствование изобретения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026