微小的新光子设备可以帮助发现外产网和检测疾病

博士学生óskarBjarki赫尔加松演示了芯片和实验设置，用于产生更换剧的微滤波。学分：照片：MiaHallerödPalmgren，拼贴画：Yen Strandqvist / Chalmers

微小的光子器件可用于查找新的外部产外部，监测我们的健康，并使互联网更节能。Chalmers Technoliby大学的研究人员现在展示了一种更改的游戏，可以将先进的应用程序更接近现实。

微电池是能够产生无数的光学频率 - 颜色的光子器件 - 在称为微小器的微小腔上。这些颜色是均匀分布的，因此微压表现得像“由光线制成的尺子”。该设备可用于以极端精度测量或产生频率。

在最近的自然光子学期刊中的文章中，八个Chalmers研究人员基于两个微生物，描述了一种芯片上的一种新型微电产。新的微电磁炉是连贯的，可调谐和可再现的设备，净转换效率高达10倍的净转换效率，而不是最新的现有技术。

Chalmers Technology大学的研究人员，瑞典，在芯片上呈现一个微电机 - 基于两个微小器代替一个。它是一种相干，可调和可再现的设备，其净转换效率高达10倍，而不是最新的现有技术。

“结果很重要的原因是，它们代表了效率，低功耗运行和控制方面的独特特征组合，即该领域前所未有的，”部门博士学生博士·贝加基赫尔戈森说Chalmers的微技术和纳米科学，以及新篇文章的第一作者。

Chalmers研究人员不是第一个在芯片上展示微压的研究人员，而是制定了一种克服了该领域几种众所周知的局限性的方法。关键因素是使用两个光学腔 - 微生物 - 而不是一个光学腔。这种安排导致独特的物理特征。

瑞典工业大学瑞典科技咨询科项目副教授和研究领导者副教授和研究领袖。

放置在芯片上，新开发的微膜很小，它会适合人类的头发。梳子的牙齿之间的间隙非常宽，这为研究人员和工程师开辟了很大的机会。

广泛的潜在应用

由于几乎任何测量都可以链接到频率，因此微孔可以提供各种潜在的应用。例如，它们可以从根本上降低光通信系统中的功耗，并且数十激光被数据中心互连中的单个芯片级微区更换。它们也可以用于激光器以用于自动驾驶车辆，用于测量距离。

另一个令人兴奋的区域，其中可以利用微囊带，用于校准用于发现地球状外出的天文学观察者的分光镜。

用于我们的移动电话的极其准确的光学时钟和健康监控应用程序是进一步的可能性。通过分析我们呼出的空气的组成，可以在早期阶段诊断疾病​​。

óSkarBjarkiHelgason，博士学生，微技术和纳米科学系，Chalmers理工大学，瑞典。

“对于技术实用并找到其在实验室外的技术，我们需要将额外的元素与微度器（如激光器，调制器和控制电子产品）共同集成。这是一个巨大的挑战，可能需要5 - 10年，并投资工程研究。但我相信它会发生，“Victor Torres公司表示，在查尔姆斯领导研究项目。他继续：

“最有趣的进步和申请是我们甚至没有设想的那些进步。这很可能能够通过在同一芯片上具有多个小微囊的可能性来实现。我们可以用几十个小微囊来实现，我们不能与一个人做？“

参考：“光子分子中的耗散孤子”Byóskarb. Helgason，Francisco R. Arteaga-Sierra，Zhichao Ye，Krishna Twayana，Peter A. Andrekson，Magnus Karsson，JochenSchröder和Victor Torres-Company，1921年1月25日，Nature Photonics.doi ：
10.1038 / s41566-020-00757-9.

本文是由斯卡尔B. Helgason，Francisco R. Arteaga-Sierra，Zhichao Ye，Krishna Twayana，Peter A. Andrekson，Magnus Karsson，JochenSchröder和Chalmence系的佛罗里托斯公司。

在查尔莫斯理工大学进行了所有研究，包括建模，理论和实验工作和纳米制造，包括建模，理论和实验工作和纳米制备。该研究已由欧洲研究委员会通过Victor Torres公司的ERC Consolidator Grant，以及瑞典研究委员会资助。

更多关于：频率梳理和微囊带

频率梳是一种特殊激光，发射频率均匀间隔。它用作由光线制成的标尺，其中标记将频率刻度跨越电磁谱，从紫外线到中红外线。标记的位置可以与已知的参考相关联。这是在90年代后期实现的，它在精密计量中表示革命 - 诺贝尔物理学奖在2005年认可的一项成就。

微压是一种现代技术，替代模式锁定激光器，可以以惊人的速率产生重复光的光脉冲。通过将激光送到称为微小器的微小光学腔来产生它们。因此，微孔有两个重要的属性，使得它们对于实际目的非常有吸引力：标记之间的频率间距非常大（通常在10 - 1,000GHz之间），远高于模式锁定激光频率梳子中的间距。它们可以用光子集成技术实现。与光子集成的兼容性在减少尺寸，功耗和达到大众市场应用的可能性方面带来了益处。牙齿之间的大间距意味着微囊物可用于新颖的应用，例如光纤通信系统的光源或用于纯微波电磁辐射的合成。

来自Chalmers的新增强微电产的关键是，研究人员使用了两个微生物而不是一个。微生物器彼此相互作用，类似于原子在形成硅藻分子时的结合在一起。这种布置被称为光子分子，具有独特的物理特性。