Инженеры разработали новые лазерные подходы для создания сверхкомпактных и надежных источников излучения для квантовых технологий. Выращивание уникальных кристаллов и сверхточная обработка стекла позволили объединить сложную оптику в невосприимчивом к помехам миниатюрном корпусе.
Современные источники излучения, необходимые для развития квантовых технологий, зачастую слишком громоздки и невероятно сложны в ручной настройке. Чтобы перенести эти технологии из лабораторий в реальные условия, требуются компактные и устойчивые к вибрациям приборы. Исследовательский консорциум успешно решил эту задачу.
Главной проблемой при миниатюризации была защита лазеров от отраженного света. Для этого используются оптические изоляторы на базе кристаллов. Ученым потребовалось создать сверхкомпактный кристалл из оксида тербия, который обладает невероятно высокой изолирующей способностью, но в природе не встречается.
Лазерное выращивание
Получить такой кристалл традиционными способами было невозможно из-за высочайшей температуры плавления. Инженеры применили метод лазерной оптической плавающей зоны: мощные диодные лазеры равномерно плавили керамический стержень, а точный контроль охлаждения позволил сформировать идеальный монокристалл без дефектов.
Для надежной фиксации всех компонентов инженеры использовали метод селективного лазерного травления. В цельном стеклянном блоке лазером выжигались микроскопические полости, в которые затем с микронной точностью устанавливались оптоволокно, кристаллы и линзы. Поскольку корпус и оптика имеют одинаковый коэффициент теплового расширения, система оказалась абсолютно невосприимчива к перепадам температур.
Этот прорыв избавляет инженеров от необходимости долгой ручной настройки каждого отдельного элемента. Теперь сверхточные квантовые излучатели можно производить цельными блоками за несколько дней, что открывает путь к массовому созданию надежных систем для связи нового поколения.
Ранее ученые представили метод, который позволит при помощи лазеров точнее определять возраст акул.
