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更小更便宜 實用型芯片級鈦寶石激光器或?qū)⒁I(lǐng)未來
2024年06月28日 11:23:05
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：6910
隨著科技的飛速發(fā)展，人類對微觀世界的探索愈發(fā)深入，對精密制造的需求也日益增長。在這一背景下，激光技術(shù)作為一種高精度、高度可控的先進工藝，成為了科研和工業(yè)領(lǐng)域不可或缺的重要工具。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著科技的飛速發(fā)展，人類對微觀世界的探索愈發(fā)深入，對精密制造的需求也日益增長。在這一背景下，激光技術(shù)作為一種高精度、高度可控的先進工藝，成為了科研和工業(yè)領(lǐng)域不可或缺的重要工具。
鈦寶石激光器以其卓越的性能，在尖端量子光學(xué)、光譜學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等眾多領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色。然而，傳統(tǒng)鈦寶石激光器體積龐大、價格昂貴，限制了其在實際應(yīng)用中的廣泛推廣。因此，如何將其微型化、降低成本，一直是科研工作者追求的目標(biāo)。
近日，首臺實用型芯片級鈦寶石激光器的問世，或許能為業(yè)內(nèi)帶來進一步發(fā)展。據(jù)悉，美國斯坦福大學(xué)團隊在芯片上制造出一種鈦寶石激光器，比目前其他鈦藍寶石激光器體積縮小了萬分之一，成本降低了千分之一，不僅實現(xiàn)了微型化，還大大降低了成本。
首臺實用型芯片級鈦寶石激光器如何誕生的？
據(jù)悉，此次激光器的制作與傳統(tǒng)激光器也有明顯區(qū)別，研究人員首先在二氧化硅(SiO?)平臺上鋪設(shè)了一層大塊的鈦藍寶石，并通過精密的研磨、蝕刻和拋光技術(shù)，將其加工成極薄的一層，厚度僅為幾百納米。隨后在這一極薄的鈦藍寶石層上，研究人員設(shè)計了一個由微小脊線組成的漩渦結(jié)構(gòu)，這些脊線類似于光纖電纜，能夠引導(dǎo)光線不斷循環(huán)，并在循環(huán)過程中逐漸增強光的強度。這種結(jié)構(gòu)被稱為波導(dǎo)。
而為了實現(xiàn)光波長的靈活調(diào)節(jié)，研究人員還設(shè)計了一個微尺度加熱器。這個加熱器能夠加熱穿過波導(dǎo)的光，從而允許研究人員改變發(fā)射光的波長，將光的顏色調(diào)整到700到1000納米之間，即從紅光到紅外光。
鈦寶石激光器的應(yīng)用前景
實用型芯片級鈦寶石激光器主要的應(yīng)用前景集中在科研和工業(yè)領(lǐng)域。在科研方面，更小、更便宜的鈦寶石激光器將使得更多的實驗室能夠擁有這一先進的科研工具，從而推動科研工作的深入發(fā)展。在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，這種新型激光器可以在光遺傳學(xué)中得到應(yīng)用，通過控制神經(jīng)元的活動，進一步揭示生命的奧秘。在量子物理學(xué)方面，它有望縮小最先進的量子計算機的規(guī)模，推動量子計算的快速發(fā)展。
而在工業(yè)領(lǐng)域，它能夠帶來更高的精度和效率，進一步推動激光技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用，實現(xiàn)更高效、更精確的加工制造。具體到實際使用上可以是激光打標(biāo)、激光刻蝕，激光技術(shù)等現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的技術(shù)。
當(dāng)然除了這兩方面外，這項突破也有利于激光手術(shù)等醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，以及激光通信等信息技術(shù)的進步?？傊?，首臺實用型芯片級鈦寶石激光器的問世，是科研和工業(yè)領(lǐng)域的一次重大突破。它為科研和工業(yè)領(lǐng)域帶來了無限的可能性。我們有理由相信，在未來的發(fā)展中，芯片級鈦寶石激光器將發(fā)揮更加重要的作用，推動人類科技的持續(xù)進步。
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