Микросфера, поднятая двухлучевым оптическим пинцетом (зеленый), приводится в действие активной оптомеханической системой (красный) для генерации нелинейных фононных лазеров (цветных волн). Между тем, инжектированный электрический сигнал, представленный белой молнией, действует как простой, но мощный способ улучшить качество нелинейного фононного лазера, показанного в виде цветного спектра.
Кредит: Guangzong Xiao, Tengfang Kuang, Yutong He, Xinlin Chen, Wei Xiong, Xiang Han, Zhongqi Tan, Hui Luo, Hui Jing

Ученые совершили значительный скачок в разработке лазеров, использующих звуковые волны вместо света. Фононные лазеры обещают успехи в медицинской визуализации, глубоководных исследованиях и других областях.

Результаты опубликованы в журнале eLight.

Новая технология включает в себя крошечный электронный толчок, который значительно увеличивает мощность и точность звуковых волн, производимых лазером. Это открывает путь для будущих устройств, которые могли бы использовать звук для более широкого спектра приложений.

Измеренный спектр мощности (PSD) фононов показывает более чем 3 порядка усиления яркости и сужения ширины линии, что открывает широкие возможности применения, охватывающие звуковой и ультразвуковой диапазон.
Автор: Гуанцзун Сяо, Тенфан Куан, Ютун Хэ, Синьлинь Чэнь, Вэй Сюн, Сян Хань, Чжунци Тан, Хуэй Ло, Хуэй Цзин

Фононный лазер усиливает фононику до когерентного режима с более широким диапазоном частот, таким образом, можно достичь более высокой точности и еще больше расширить сценарии применения, такие как идентификация поражений многообразных органов и тканей, глубоководное обнаружение флоры и фауны.
Автор: Гуанцзун Сяо, Тенфан Куан, Юйтун Хэ, Синьлинь Чэнь, Вэй Сюн, Сян Хань, Чжунци Тань, Хуэй Ло, Хуэй Цзин

Ранее фононные лазеры, изготовленные из небольших объектов, страдали от слабых и неточных звуковых волн, что ограничивало их полезность. Новый метод преодолевает эту проблему, по сути «запирая» звуковые волны в более стабильном и мощном состоянии.

Этот прорыв открывает путь для мощных и точных фононных лазеров, подходящих для реальных приложений, таких как медицинская визуализация и глубоководные исследования. Фононные лазеры могут создавать более чувствительные и менее вредные методы медицинской визуализации, в то время как глубоководные аппараты могут внедрять улучшенную связь и навигацию.

Фононные лазеры также могут найти применение в материаловедении, квантовых вычислениях и других областях. Это исследование представляет собой значительный шаг вперед в развитии фононных лазеров, потенциально открывая целый ряд новых технологий.