最近、複雑なネットワークにおけるランダム レージングは、基礎となるグラフ上の多重散乱によって促進される、50 を超える局所モードにわたって効率的なレージングを示しました。これらのネットワーク レーザーを制御すれば、合成スペクトルを備えた高速スイッチングの多機能光源を実現できます。
による新しい研究では、 ロンドン大学インペリアルカレッジ 科学者はイタリアとスイスのパートナーと協力して、一度に単一の色または色の組み合わせのみを放射するようにネットワーク レーザーを正確に制御する方法を開発しました。彼らは、蜘蛛の巣のようなネットワークに基づいたレーザー システムを考案しました。彼らのシステムは、新しいセンシングおよびコンピューティングのアプリケーションに使用できる可能性があります。
このシステムは、ネットワーク レーザーに独特の「照明パターン」を照射することで動作します。それぞれの細かいパターンが原因で、 レーザーの色が違う、または色のグループが生成されます。デジタル マイクロミラー デバイス (DMD) が照明パターンを作成します。 DMD は、特定のレーザー カラーに最適なパターンを選択するアルゴリズムによって最適化されます。
科学者たちは、 「新しいネットワーク レーザー システムは、特にチップに統合できるため、多くの応用が可能です。たとえば、照明パターンがレーザースペクトルの形でパスワードを生成する安全なキーとなる、非常に安全なハードウェアキーとして使用することができます。」
ネットワーク レーザーは、適切な照明パターンにも非常に敏感であるため、周囲の表面の微細な変化さえも追跡できるセンサーとして使用できます。
共著者であるインペリアル・カレッジ・ロンドン物理学科のリッカルド・サピエンツァ教授は次のように述べています。 「私たちはネットワーク理論の数学とレーザー科学を組み合わせて、これらの複雑なレーザーを制御しました。私たちはこれがチップ上の光処理の中心となると信じており、現在それをテストしています。 機械学習 ハードウェア。」
共著者であるインペリアル大学数学部のマウリシオ・バラオナ教授は、 と: 「これは数学と物理学が融合した例であり、ネットワークの特性がどのようにレーザー発振プロセスに影響を与え、制御に役立つかを示しています。次の大きな課題は、レーザー光の時間的プロファイルを制御し、その中に情報をエンコードするためのネットワークと照明パターンを設計することです。」
ジャーナルリファレンス：
- Saxena, D.、Arnaudon, A.、Cipolato, O. 他ネットワークレーザーの感度とスペクトル制御。 Nat Commun 13、6493（2022）。 DOI： 10.1038/s41467-022-34073-3
