Вчені представили найпотужніший у світі звуковий лазер

Останні досягнення в фононних лазерних технологіях, які використовують звукові хвилі, а не світло, демонструють багатообіцяючі нові застосування в медичній візуалізації та дослідженнях морських глибин. Нова техніка покращує ці лазери шляхом стабілізації та посилення звукових хвиль, що дозволяє отримати більш точні та потужні результати. Ця розробка не тільки покращує існуюче використання в медичних і підводних додатках, але також розширює потенційні можливості використання в матеріалознавстві та квантових обчисленнях.

Удосконалення технології фононного лазера

Вчені з Китаю зробили значний крок у розробці лазерів, які використовують звукові хвилі замість світла. Ці «фононні лазери» обіцяють прогрес у медичній візуалізації, глибоководних дослідженнях та інших сферах.

Нова техніка передбачає крихітний електронний поштовх, який значно підвищує потужність і точність звукових хвиль, створених лазером. Це відкриває шлях для майбутніх пристроїв, які зможуть використовувати звук для ширшого спектра застосувань.

Покращені нелінійні фононні лазери з ширшим діапазоном частот — Виміряний спектр потужності (PSD) фононів демонструє збільшення яскравості більш ніж на 3 порядки та звужену ширину лінії, розкриваючи широкі сценарії застосування, що охоплюють звуковий та ультразвуковий діапазон. Авторство прав: Гуанцзун Сяо, Тенфан Куанг, Юйтун Хе, Сіньлінь Чен, Вей Сюн, Сян Хань, Чжунці Тан, Хуей Луо, Хуей Цзін

Подолання попередніх обмежень

Раніше фононні лазери, виготовлені з малих об’єктів, страждали від слабких і неточних звукових хвиль, що обмежувало їхню корисність. Новий метод долає цю проблему, фактично «блокуючи» звукові хвилі в більш стабільний і потужний стан.

Цей прорив прокладає шлях для створення потужних і точних фононних лазерів, придатних для реальних застосувань, таких як медичне зображення та глибоководне дослідження. Фононні лазери можуть створити більш чутливі та менш шкідливі методи медичної візуалізації, тоді як глибоководні апарати можуть запровадити покращений зв’язок і навігацію.

Нелінійний фононний лазер у біомеханічній ультразвуковій техніці та моніторингу глибин океану — Фононний лазер підвищує фононіку до когерентного режиму з ширшим діапазоном частот, таким чином можна досягти вищої точності та додатково розширити сценарії застосування, такі як ідентифікація уражень різноманітних органів і тканин, глибоководне виявлення флори та фауни. Авторство прав: Гуанцзун Сяо, Тенфан Куанг, Юйтун Хе, Сіньлінь Чен, Вей Сюн, Сян Хань, Чжунці Тан, Хуей Луо, Хуей Цзін

Більш широкий вплив і майбутні перспективи

Фононні лазери також можуть мати застосування в матеріалознавстві, квантових обчисленнях та інших галузях. Це дослідження є значним кроком вперед у розробці фононного лазера, потенційно відкриваючи низку нових технологій.