دستکاری لیزرهای متعدد روی یک تراشه

اولین بار در 10 آوریل 2023 منتشر شد اخبار NIST.

منبع: https://www.qualitydigest.com/inside/innovation-article/manipulating-multiple-lasers-single-chip-070623.html

تاریخ انتشار : پنجشنبه 15 تیر 1392 – 12:02

توانایی تطبیق این ویژگی ها با استفاده از یک تراشه واحد برای ساخت کلاس جدیدی از حسگرهای قابل حمل که می توانند مقادیر اساسی مانند چرخش، شتاب، زمان و میدان های مغناطیسی را با دقت بی سابقه ای در خارج از محدوده آزمایشگاه اندازه گیری کنند، ضروری است.

Aksyuk خاطرنشان می کند که سیستم نوری مبتنی بر تراشه در حال پیشرفت است. به عنوان مثال، نور لیزر هنوز به اندازه کافی قدرتمند نیست که اتم ها را تا دمای بسیار پایین مورد نیاز برای یک ساعت اتمی پیشرفته مینیاتوری خنک کند. اگرچه نور لیزر معمولاً به اتم‌ها انرژی می‌دهد و باعث گرم شدن و حرکت سریع‌تر آن‌ها می‌شود، اما اگر فرکانس و سایر ویژگی‌های نور با دقت انتخاب شوند، عکس آن اتفاق می‌افتد. فوتون‌های لیزری با برخورد به اتم‌ها، اتم‌ها را وادار می‌کنند تا انرژی خود را از دست بدهند و خنک شوند تا بتوانند توسط یک میدان مغناطیسی به دام بیفتند.

این تیم همچنین نشان داد که این تراشه کوچک می‌تواند دو پرتو با رنگ‌های مختلف را در کنار یکدیگر هدایت کند که برای برخی از انواع ساعت‌های اتمی پیشرفته لازم است.

برای مقابله با این مشکل، دانشمند NIST ولادیمیر آکسیوک و همکارانش دو فناوری در مقیاس تراشه را ترکیب کردند: مدارهای فوتونی یکپارچه، که از کانال های شفاف ریز و سایر اجزای ریزمقیاس برای هدایت نور استفاده می کنند، و منبعی از اپتیک های غیر متعارف که به عنوان فراسطح نوری. چنین سطوحی از ویفرهای شیشه‌ای تشکیل شده‌اند که با میلیون‌ها ساختار کوچک، تنها چند صد میلیاردم متر ارتفاع، که بدون نیاز به اپتیک‌های حجیم، خواص نور را دستکاری می‌کنند، تشکیل شده‌اند.

خلاصه کیفیت برای محتوای آن از خوانندگان هزینه ای دریافت نمی کند. ما معتقدیم که اخبار صنعت برای شما مهم است که کار خود را انجام دهید، و خلاصه کیفیت از کسب و کارهای مختلف پشتیبانی می کند.


محققان NIST این سیستم روی تراشه را برای شکل دادن به پرتوهای لیزری متعدد (که در اینجا به صورت فلش‌های آبی دیده می‌شود) و کنترل قطبش آنها قبل از ارسال نور به فضا برای تعامل با یک دستگاه یا ماده، طراحی و ساخته‌اند. سه مولفه همگی در دستکاری پرتوهای لیزر نقش دارند: یک جفت کننده محو کننده (EVC)، که نور را از یک دستگاه به دستگاه دیگر جفت می کند. متاگریتینگ (MG)، یک سطح کوچک حک شده با میلیون ها سوراخ کوچک که نور را درست مانند یک توری پراش در مقیاس بزرگ پراکنده می کند. و یک متاسطح (MS)، یک سطح شیشه ای کوچک با میلیون ها ستون که به عنوان عدسی عمل می کنند. اعتبار: NIST

مقاله: چاد روپ، ونقی ژو، الکساندر یولایف، داروون وستلی، گریگوری سیملگور، آکاش راخولیا، ویلیام لوندن، دن شردی، مارتین ام. بوید، اسکات پاپ، آمیت آگراوال، و ولادیمیر آکسیوک. “یکپارچه سازی فوتونیک مسطح برای تولید چند پرتو و بسته بندی ساعت اتمی روی تراشه.” نور: علم و کاربردها، 12, 83 (2023).

قول ما: خلاصه کیفیت فقط تبلیغات ثابتی را نشان می دهد که هرگز محتوا را پوشش نمی دهد یا پوشان نمی دهد. آنها هرگز سر راه شما قرار نمی گیرند. آنها برای خواندن شما وجود دارند یا نه.

آرمحققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) دستگاه هایی در مقیاس تراشه برای دستکاری همزمان رنگ، فوکوس، جهت حرکت و قطبش پرتوهای متعدد نور لیزر ایجاد کرده اند.

به طور معمول، یک نیمکت آزمایشگاهی به بزرگی یک میز ناهارخوری برای قرار دادن مجموعه ای از لنزها، پلاریزرها، آینه ها و سایر دستگاه های مورد نیاز برای دستکاری حتی یک پرتو نور لیزر مورد نیاز است. با این حال، بسیاری از فن‌آوری‌های کوانتومی، از جمله ساعت‌های اتمی نوری مینیاتوری و برخی از رایانه‌های کوانتومی آینده، به دسترسی همزمان به چندین رنگ لیزری بسیار متنوع در منطقه کوچکی از فضا نیاز دارند.

آکسیوک می‌گوید حتی بدون قابلیت خنک‌کننده، سیستم نوری مینیاتوری «پله‌ای کلیدی برای ساخت یک ساعت اتمی پیشرفته بر روی یک تراشه است».

او و همکارانش این یافته ها را در شماره 3 آوریل 2023 گزارش کردند نور: علم و کاربردها.

نوآوری

دستکاری لیزرهای متعدد روی یک تراشه

هموار کردن راه برای نسل جدید دستگاه های کوانتومی

بنابراین لطفاً مسدود کننده تبلیغات خود را برای سایت ما خاموش کنید.

با این حال، کسی باید برای این محتوا هزینه کند. و اینجاست که تبلیغات وارد می‌شود. بیشتر مردم تبلیغات را یک مزاحم می‌دانند، اما آنها علاوه بر اینکه به شرکت‌های رسانه‌ای اجازه می‌دهند سرپا بمانند، عملکرد مفیدی نیز دارند. آنها شما را از محصولات و خدمات جدید مرتبط با صنعت خود آگاه می کنند. همه تبلیغات در خلاصه کیفیت مستقیماً برای محصولات و خدماتی که اکثر خوانندگان ما به آن نیاز دارند اعمال شود. شما تبلیغات خودرو یا مکمل های سلامتی را نخواهید دید.

آکسیوک و همکارانش نشان دادند که یک تراشه فوتونیک کار 36 جزء نوری را انجام می‌دهد و به طور همزمان جهت، فوکوس و پلاریزاسیون (صفحه‌ای که در آن موج نور هنگام حرکت می‌لرزد) 12 پرتو لیزر که بین چهار رنگ مجزا تقسیم می‌شوند را کنترل می‌کند.