Rochester Üniversitesi ve California Üniversitesi, Santa Barbara’dan araştırmacılar, evreni süren araçlarda kullanılan LiDAR sistemlerinden yerçekimi dalga tespitine kadar her şeye güç verebileceğini söyledikleri bir lazer cihazı tasarladı.
Optik metroloji olarak bilinen lazer tabanlı ölçüm teknikleri, nesnelerin ve malzemelerin fiziksel özelliklerini incelemek için kullanılabilir. Ancak mevcut optik metroloji, hassas lazer dalgası kontrolü elde etmek için hacimli ve pahalı ekipman gerektirir ve aerodinamik, uygun maliyetli sistemleri dağıtmak için bir darboğaz oluşturur.
Yeni çip ölçekli lazer, yayınlanan bir makalede açıklanan Işık: Bilim ve Uygulamalarçok hızlı oranlarda geniş bir ışık yelpazesinde rengini çok hassas bir şekilde değiştirerek son derece hızlı ve doğru ölçümler yapabilir – saniyede yaklaşık 10 quintillion kez.
Geleneksel silikon fotoniklerin aksine, lazer lityum niobat adı verilen sentetik bir malzemeyle yapılır ve bir elektrik alanı mevcut olduğunda bir malzemenin kırılma indeksini değiştiren Pockels etkisi olarak bilinen fiziksel bir fenomenden yararlanır.
Doktora Shixin Xue, “Hedeflediğimiz, tasarımlarımızdan zaten yararlanabilecek birkaç uygulama var” diyor. Her ikisi de makalenin yazarları arasında yer alan Dekan Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği ve Optik Profesörü Qiang Lin tarafından tavsiye edildi.
“Birincisi, zaten otonom araçlarda kullanılan LiDAR, ancak frekans modülasyonlu sürekli dalga lidar olarak bilinen daha gelişmiş bir form, büyük bir ayar aralığı ve lazerin frekansının hızlı ayarlanmasını gerektiriyor ve lazerimizin yapabileceği şey bu.”
Araştırmacılar, lazerlerinin bir eğirme diski üzerinde bir LiDAR sistemi sürmek ve U ve R’nin LEGO bloklarından yapılan harflerini tanımlamak için nasıl kullanılabileceğini gösterdiler. Minyatür gösterinin otoyol hızlarında ve mesafelerde araçları ve engelleri tespit etmek için ölçeklendirilebileceğini söylüyorlar.
Araştırmacılar ayrıca çip ölçekli lazerin pound-craver salon (PDH) lazer frekans kilitleme için nasıl kullanılabileceğini, bir lazerin gürültüsünü daraltmak, stabilize etmek ve azaltmak için kullanılan yaygın bir teknik için nasıl kullanılabileceğini gösterdiler.
Tipik bir kurulumun, içsel bir lazer, bir izolatör, akusto-optik modülatör ve bir faz modülatörü gibi bir masaüstü bilgisayarın boyutunda enstrüman gerektirebileceğini belirten Xue, “Bu, aşırı hassasiyetle zamanı ölçebilen optik saatler için kullanılabilecek çok önemli bir işlemdir” diyor. “Lazerimiz tüm bunları elektriksel olarak ayarlanabilen çok küçük bir çipe entegre edebilir.”
