Nylig har tilfeldig lasering i komplekse nettverk vist effektiv lasering over mer enn 50 lokaliserte moduser, fremmet av multippel spredning over den underliggende grafen. Disse nettverkslaserne kan føre til hurtigsvitsende multifunksjonelle lyskilder med syntetisert spektrum hvis kontrollert.
I ny forskning av Imperial College London med partnere i Italia og Sveits har forskere utviklet en metode for å nøyaktig kontrollere en nettverkslaser slik at den bare sender ut én farge eller fargekombinasjon om gangen. De har utviklet et lasersystem basert på et nettverk som et edderkoppnett. Systemet deres kan brukes i nye sensing- og databehandlingsapplikasjoner.
Systemet fungerer ved å skinne karakteristiske "belysningsmønstre" på nettverkslaseren; hvert fint mønster forårsaker en annen laserfarge, eller gruppe av farger, som skal produseres. En digital mikrospeilenhet (DMD) lager belysningsmønstre. DMD er optimalisert av en algoritme som velger det beste mønsteret for en bestemt laserfarge.
Forskere bemerket, "De nye nettverkslasersystemene kan ha mange bruksområder, spesielt ettersom de kan integreres i brikker. For eksempel kan de brukes som svært sikre maskinvarenøkler, der belysningsmønstrene blir de sikre nøklene som genererer passordet i form av laserspekteret.»
Nettverkslaserne kan brukes som sensorer som kan spore selv små endringer på omkringliggende overflater fordi de også er svært følsomme for de riktige belysningsmønstrene.
Medforfatter professor Riccardo Sapienza, fra Institutt for fysikk ved Imperial College London, sa: "Vi har kombinert matematikken i nettverksteori med laservitenskap for å temme disse komplekse laserne. Vi tror dette vil være kjernen i lett prosessering på chips, og vi tester det nå som en maskinlæring maskinvare."
Medforfatter professor Mauricio Barahona, fra matematisk institutt ved Imperial, sa: "Dette er et eksempel der vi så matematikk og fysikk komme sammen, og viser hvordan egenskapene til et nettverk kan påvirke og hjelpe til med å kontrollere laserprosessen. Den neste store utfordringen er å designe nettverk og belysningsmønstre for å kontrollere den tidsmessige profilen til laserlyset og kode informasjon i det."
Tidsreferanse:
- Saxena, D., Arnaudon, A., Cipolato, O. et al. Følsomhet og spektralkontroll av nettverkslasere. Nat Commun 13, 6493 (2022). GJØR JEG: 10.1038/s41467-022-34073-3
