في الآونة الأخيرة، أظهر الليزر العشوائي في الشبكات المعقدة كفاءة الليزر على أكثر من 50 وضعًا موضعيًا، يتم تعزيزها عن طريق التشتت المتعدد على الرسم البياني الأساسي. يمكن أن تؤدي أجهزة الليزر الشبكية هذه إلى مصادر ضوء متعددة الوظائف سريعة التبديل مع طيف مركب إذا تم التحكم فيها.
في بحث جديد أجراه امبريال كوليدج في لندن بالتعاون مع شركاء في إيطاليا وسويسرا، طور العلماء طريقة للتحكم الدقيق في ليزر الشبكة بحيث ينبعث فقط لون واحد أو مجموعة ألوان واحدة في المرة الواحدة. لقد ابتكروا نظام ليزر يعتمد على شبكة تشبه شبكة العنكبوت. ويمكن استخدام نظامهم في تطبيقات الاستشعار والحوسبة الجديدة.
يعمل النظام من خلال تسليط "أنماط إضاءة" مميزة على ليزر الشبكة؛ كل نمط جيد يسبب أ لون ليزر مختلفأو مجموعة من الألوان المراد إنتاجها. يقوم جهاز المرآة الدقيقة الرقمية (DMD) بإنشاء أنماط الإضاءة. تم تحسين DMD بواسطة خوارزمية تحدد أفضل نمط للون ليزر معين.
لاحظ العلماء ، "يمكن أن يكون لأنظمة الليزر الشبكية الجديدة العديد من التطبيقات، لا سيما أنه يمكن دمجها في الرقائق. على سبيل المثال، يمكن استخدامها كمفاتيح أجهزة آمنة للغاية، حيث تصبح أنماط الإضاءة هي المفاتيح الآمنة التي تولد كلمة المرور على شكل طيف الليزر.
يمكن استخدام ليزر الشبكة كأجهزة استشعار يمكنها تتبع التغييرات الدقيقة على الأسطح المحيطة لأنها أيضًا حساسة جدًا لأنماط الإضاءة المناسبة.
وقال المؤلف المشارك البروفيسور ريكاردو سابينزا، من قسم الفيزياء في إمبريال كوليدج لندن: "لقد قمنا بدمج رياضيات نظرية الشبكة مع علم الليزر لترويض هذه الليزرات المعقدة. نعتقد أن هذا سيكون في قلب معالجة الضوء على الرقائق، ونحن نختبره الآن باعتباره آلة التعلم المعدات."
المؤلف المشارك البروفيسور موريسيو باراهونا، من قسم الرياضيات في إمبريال، محمد: "هذا مثال حيث رأينا الرياضيات والفيزياء تجتمعان معًا، مما يوضح كيف يمكن لخصائص الشبكة أن تؤثر وتساعد في التحكم في عملية الليزر. التحدي الكبير التالي هو تصميم الشبكات وأنماط الإضاءة للتحكم في المظهر الزمني لضوء الليزر وترميز المعلومات فيه.
المرجع مجلة:
- ساكسينا، D.، أرنودون، A.، سيبولاتو، O. وآخرون. الحساسية والتحكم الطيفي لأشعة الليزر الشبكية. نات كومون 13 ، 6493 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34073-3
