從精確的科學測量到先進的通信系統,激光技術在現代生活中發揮著至關重要的作用。它依賴於自動駕駛汽車、高速光纖網絡和大氣氣體檢測儀器等技術。
挪威科技大學 (NTNU) 電子系統系副教授 Johann Riemensberger 領導的研究小組開發了一種新型激光器,旨在克服現有模型中遇到的一些挑戰。
“我們的研究結果可以為我們提供一種新型激光器,它速度快、相對便宜、功能強大且易於使用,”里門斯伯格說。
該小組的研究結果發表於 自然光子學。該項目是挪威科技大學、瑞士洛桑聯邦理工學院 (EPFL) 和 Luxtelligence SA 之間的合作項目。
自動駕駛汽車和空氣質量檢測器
傳統的精密激光器通常體積龐大、價格昂貴且難以調節。
“我們的新型激光器解決了許多此類問題,”Riemensberger 說道。
這一改進可能使該技術在自動駕駛汽車中特別有用,自動駕駛汽車依靠一種稱為激光雷達的技術來繪製周圍環境的地圖。激光雷達測量激光發出的光返回所需的時間,或者通過檢測光波相位的微小變化。新的激光器可以以令人難以置信的精度進行此類測量,精確度在四厘米左右。
研究人員還證明,他們的激光器可以有效檢測空氣中的氰化氫氣體,這種物質俗稱“氰酸”。由於這種化合物即使少量也具有劇毒,因此快速識別對於安全和環境控制至關重要。
先進材料、微型光電路
研究人員利用先進材料和微觀光電路創造了新型激光器。
激光器發出強烈而穩定的光束。此外,其優點之一是用戶可以快速、平穩地調整頻率,而不會突然跳躍。
“您還可以僅使用一個控件而不是多個控件輕鬆進行控制,”Riemensberger 指出。
該激光器是使用現有的芯片技術製造的。這使得廉價的大規模生產成為可能。
“我們的研究結果使得能夠創建小型、廉價且易於使用的高性能測量和通信工具,”Riemensberger 說。
這項工作是 EPFL(實驗)、Luxtelligence SA(芯片生產)和 NTNU(設計和模擬)之間的合作。一切始於 Riemensberger 擔任 EPFL 博士後研究員時。該合作通過名為 ELLIPTIC 的 EIC Pathfinder OPEN 資助繼續進行。