לאחרונה, לייזר אקראי ברשתות מורכבות הראה לייזר יעיל ביותר מ-50 מצבים מקומיים, מקודם על ידי פיזור מרובה על הגרף הבסיסי. לייזרים רשת אלה יכולים להוביל למקורות אור רב-תכליתיים המתחלפים במהירות עם ספקטרום מסונתז אם הם נשלטים.
במחקר חדש של אימפריאל קולג' בלונדון עם שותפים באיטליה ובשווייץ, מדענים פיתחו שיטה לשליטה מדויקת בלייזר רשת כך שהוא פולט רק צבע או שילוב צבע בודד בכל פעם. הם המציאו מערכת לייזר המבוססת על רשת כמו קורי עכביש. המערכת שלהם יכולה לשמש ביישומי חישה ומחשוב חדשים.
המערכת פועלת על ידי הברקת "דפוסי הארה" ייחודיים על הלייזר ברשת; כל דפוס עדין גורם ל-a צבע לייזר שונה, או קבוצת צבעים, להפקה. התקן מיקרומירור דיגיטלי (DMD) יוצר דפוסי תאורה. ה-DMD מותאם על ידי אלגוריתם שבוחר את התבנית הטובה ביותר עבור צבע לייזר מסוים.
מדענים ציינו, "למערכות הלייזר החדשות ברשת יכולות להיות יישומים רבים, במיוחד מכיוון שניתן לשלב אותן בשבבים. לדוגמה, הם יכולים לשמש כמפתחות חומרה מאובטחים ביותר, כאשר דפוסי ההארה הופכים למפתחות המאובטחים שמייצרים את הסיסמה בצורה של ספקטרום הלייזר".
ניתן להשתמש בלייזרי הרשת כחיישנים שיכולים לעקוב אפילו אחר שינויים זעירים במשטחים שמסביב, מכיוון שהם גם רגישים מאוד לדפוסי ההארה הנכונים.
מחבר שותף פרופסור ריקרדו סאפיינזה, מהמחלקה לפיזיקה באימפריאל קולג' בלונדון, אמר: "שילבנו את המתמטיקה של תורת הרשתות עם מדע הלייזר כדי לאלף את הלייזרים המורכבים האלה. אנו מאמינים שזה יהיה בלב העיבוד הקל על שבבים, ואנחנו בודקים את זה עכשיו בתור למידת מכונה חוּמרָה."
מחבר שותף פרופסור מאוריסיו ברהונה, מהמחלקה למתמטיקה באימפריאל, אמר: "זו דוגמה שבה ראינו מתמטיקה ופיזיקה מתכנסים יחד, ומראים כיצד המאפיינים של רשת יכולים להשפיע ולעזור לשלוט בתהליך הלייזר. האתגר הגדול הבא הוא לעצב רשתות ודפוסי תאורה כדי לשלוט בפרופיל הזמני של אור הלייזר ולקודד בו מידע".
עיון ביומן:
- Saxena, D., Arnaudon, A., Cipolato, O. et al. רגישות ובקרה ספקטרלית של לייזרים ברשת. קהילת Nat י"ב, 13 (6493). DOI: 10.1038/s41467-022-34073-3
