Bálint, Valentin, Cirill, Metód2025. február 14., péntek
Tudomány

Lézernyalábok feltérképezése optikai chippel

2023.08.28.NG
National Geographic Magyarország

A Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársai egy olyan optikai chipet fejlesztettek ki, amely alkalmas ultrarövid időtartamú lézernyalábok fázisának mérésére. Az eszköz fontos szerepet játszik majd a fény és az anyag kölcsönhatásának megismerésében, így a jövőben hozzájárulhat az elektronikus áramköröknél gyorsabb rendszerek kifejlesztéséhez.

Lézerimpulzusok fázisának feltérképezése: egy ultrarövid fényimpulzust fókuszálnak az optikai chipre, ami a nanoméretű érzékelőt rövid időre fémessé teszi. Ez a folyamat függ a lézerimpulzus fázisától, így lehetővé válik a fázis 3 dimenziós szkennelése.
Forrás: Wigner Fizikai Kutatóközpont

 

 

A minket körülvevő világban az élet legtöbb területét elektronikus áramkörök irányítják, legyen szó akár az épületek fűtéséről, akár a telekommunikációról, akár közlekedési eszközökről. Mivel azonban a modern elektronikus eszközöknek korlátozott a sebessége, ezért a kutatók olyan módszerek vizsgálatával is foglalkoznak, melyeknél a fényt használják különböző folyamatok irányítására. Tudjuk, hogy léteznek olyan, az elektronikai folyamatoknál sokkal gyorsabb jelenségek, pl. bizonyos kémiai reakciók, amelyek irányíthatók lézerfénnyel, hiszen a fény elektromos tere több tízezerszer gyorsabban változik, mint amilyen gyorsan az áramot a leggyorsabb áramkörökben változtatni tudjuk.

A fény elektromos terének a manipulálása azonban jelentős kihívást jelent. Ugyan rendelkezésünkre állnak olyan ultrarövid fényimpulzusokat adó lézerek, amikkel a másodperc milliárdodrészének a milliomodrésze alatt be lehet indítani bizonyos kémiai reakciókat, viszont nagyon nehéz kontrollálni a lézerimpulzusok fázisát, vagyis azt, hogy a lézerfény-felvillanáson belül pontosan melyik időpillanatban legyen maximális az elektromos tér erőssége. A Wigner Fizikai Kutatóközpont Dombi Péter által vezetett Lendület-kutatócsoportja most ennek a problémának a megoldására fejlesztett ki egy olyan új optikai chipet, amivel meg lehet mérni a lézerimpulzusok fázisát.

A Nature Communications folyóiratban megjelent cikkükben továbbá egy olyan új módszert is demonstrálnak, amivel a fázist egy lézernyalábon belül változtatni is lehet.

Az új módszer amiatt is kiemelkedő, mert ugyan intenzív lézerimpulzusok fázisának mérésére már van bevett gyakorlat, ahhoz azonban nagy méretű vákuumkamra szükséges, és 3 dimenziós szkennelést nem lehet vele megvalósítani. Ehhez képest az új eszközzel sikerült a korábbiaknál sok nagyságrenddel gyengébb, mindössze 1 nanojoule energiájú lézerimpulzus fókusza környékén a fázist nagy térbeli felbontással kimérni. „Az optikai chip megalkotásánál a korábbi tapasztalatainkra építettünk, amelyek azzal kapcsolatosak, hogy miként lehet szigetelő közegeket lézerfény segítségével vezetővé tenni. Ezt kihasználva terveztünk meg egy olyan optikai áramkört, amivel aztán egy lézernyaláb fókuszának a környezetében pontosan, 3 dimenziós szkenneléssel ki tudjuk mérni a fázist – mondta el Václav Hanus, az ezzel kapcsolatos tanulmány első szerzője, a Wigner FK kutatócsoportjának tagja. – Izgalmas új lehetőségeket teremt az, hogy a lézernyalábok jellemzését ilyen könnyen meg tudjuk oldani az új eszközzel, amit fázisszkennernek neveztünk el” – tette hozzá.

„Fontos előrelépés, hogy egy ilyen korszerű technológiát ki tudtunk fejleszteni a rövid impulzusú lézerek felhasználói számára. Arra vonatkozóan is van jó pár elképzelésünk, hogy hogyan használjuk majd a fázisszkennerünket saját kutatásainkban, melyek a lézerfény és különböző nanorendszerek kölcsönhatását vizsgálják. Az optikai chip előállítása pedig igazi csapatmunka eredménye volt, hiszen a jenai Fraunhofer Intézetben és a szegedi ELI Lézerközpont nanofabrikációs laboratóriumában lévő high-tech berendezésekre is szükség volt ahhoz, hogy megvalósíthassunk egy ilyen eszközt, amivel aztán Budapesten végeztünk el sikeres fázisszkennelési kísérleteket.”

Magyar kutatók találtak módszert a világjárványok vizsgálatára

Magyar kutatók találtak módszert a világjárványok vizsgálatára

A szakértők olyan módszert dolgoztak ki, amely egyszerre több egyéni tulajdonság tükrében vizsgálja a pandémiák hatását.

Volt, amikor Európában is éltek hópárducok

Volt, amikor Európában is éltek hópárducok

A hópárducok ma Közép-Ázsia hegyeiben honosak, ám a jégkorszakban még az Ibériai-félsziget és a mai Franciaország területén is éltek.

Magyar kutatók fedeztek fel új anyagállapotot

Magyar kutatók fedeztek fel új anyagállapotot

A különleges anyagállapot vizsgálata hozzájárulhat a precíziós technológia fejlődéséhez.

Afrikát elhagyva új vércsoportjaink alakultak ki

Afrikát elhagyva új vércsoportjaink alakultak ki

A 120 ezer évre visszamenő elemzés szerint a ma meglévő vércsoportokhoz még a neandervölgyiek is hozzájárultak.

Úgy tűnik, a hangyáktól a közlekedés terén is tanulhatunk

Úgy tűnik, a hangyáktól a közlekedés terén is tanulhatunk

A hangyák mozgása segítheti az önvezető járművek rendszerének optimális közlekedését megszervezni.

National Geographic 2025. januári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

22 200 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlapNational Geographic 2024. márciusi címlapNational Geographic 2024. áprilisi címlapNational Geographic 2024. májusi címlapNational Geographic 2024. júniusi címlapNational Geographic 2024. júliusi címlapNational Geographic 2024. augusztusi címlapNational Geographic 2024. szeptemberi címlapNational Geographic 2024. októberi címlapNational Geographic 2024. novemberi címlapNational Geographic 2024. decemberi címlapNational Geographic 2025. januári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket