Нещодавно випадкова генерація в складних мережах показала ефективну генерацію понад 50 локалізованих мод, що сприяє багаторазовому розсіюванню на базовому графіку. Ці мережеві лазери можуть створювати багатофункціональні джерела світла зі швидким перемиканням із синтезованим спектром, якщо їх контролювати.
У новому дослідженні автора Імперський коледж Лондона разом із партнерами в Італії та Швейцарії вчені розробили метод точного керування мережевим лазером, щоб він одночасно випромінював лише один колір або комбінацію кольорів. Вони розробили лазерну систему, засновану на мережі, схожій на павутину. Їхню систему можна використовувати в нових сенсорних і обчислювальних програмах.
Система працює, висвітлюючи на мережевому лазері характерні «малюнки освітлення»; кожен тонкий візерунок викликає a різний колір лазера, або група кольорів, які будуть виготовлені. Цифровий мікродзеркальний пристрій (DMD) створює шаблони освітлення. DMD оптимізується за допомогою алгоритму, який вибирає найкращий шаблон для конкретного кольору лазера.
Вчені відзначили, «Нові мережеві лазерні системи можуть мати багато застосувань, особливо тому, що їх можна інтегрувати в мікросхеми. Наприклад, їх можна використовувати як високозахищені апаратні ключі, де візерунки підсвічування стають безпечними ключами, які генерують пароль у формі лазерного спектру».
Мережеві лазери можуть бути використані як датчики, які можуть відстежувати навіть найдрібніші зміни на навколишніх поверхнях, оскільки вони також дуже чутливі до правильних моделей освітлення.
Співавтор професор Ріккардо Сапієнца з факультету фізики Імперського коледжу Лондона сказав: «Ми об’єднали математику теорії мереж із лазерною наукою, щоб приборкати ці складні лазери. Ми вважаємо, що це буде основою обробки світла на мікросхемах, і зараз ми тестуємо це як навчання за допомогою машини обладнання».
Співавтор, професор Маурісіо Барахона з кафедри математики Імперського університету, сказав: «Це приклад, коли ми побачили об’єднання математики та фізики, показуючи, як властивості мережі можуть впливати на процес генерації та допомагати контролювати його. Наступним великим завданням є розробка мереж і шаблонів освітлення для керування часовим профілем лазерного світла та кодування інформації в ньому».
Довідка з журналу:
- Saxena, D., Arnaudon, A., Cipolato, O. та ін. Чутливість і спектральний контроль мережевих лазерів. Nat Commun 13, 6493 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34073-3
