Laserajam, et saavutada hüpe: on sündinud järgmine põlvkond valguse juhtimiseks mõeldud magnetseadmeid!

Hiljuti sillutas Jaapani uurimisrühma uus lasersoojendustehnoloogia teed täiustatud optiliste sideseadmete jaoks, integreerides optilistesse ahelatesse läbipaistvad magnetilised materjalid.
Läbimurre avaldati hiljuti ajakirjas Optical Materials. See on ülioluline magnetoptiliste materjalide ja optiliste ahelate integreerimiseks, mis on selles valdkonnas pikka aega olnud suur väljakutse. See lubab edusamme kompaktsete magneto-optiliste isolaatorite, miniatuursete laserite, kõrge eraldusvõimega kuvarite ja väikeste optiliste seadmete vallas.
Läbipaistvate magnetmaterjalide lasersoojendus
Täpsemalt on Tohoku ülikooli (Jaapan) ja Toyohashi Tehnikaülikooli (Jaapan) teadlased välja töötanud uue meetodi läbipaistvate magnetmaterjalide valmistamiseks laserkuumutusega.
"Selle saavutuse võti on tseeriumiga asendatud ütriumraudgranaadi (Ce:YIG) loomine, läbipaistev magnetiline materjal, kasutades spetsiaalset laserkuumutustehnikat," ütles Taichi Kawasaki, elektroonika ja teadusuuringute instituudi dotsent. Kommunikatsioon (RIEC) Tohoku ülikoolis ja uuringu kaasautor. Uuringu kaasautor Taichi Goto märkis: "See lähenemine murrab läbi magnetoptiliste materjalide integreerimise kriitilise kitsaskoha optiliste vooluahelatega neid kahjustamata - probleem, mis on takistanud optiliste sideseadmete miniaturiseerimise edusamme."
Magnetoptilised isolaatorid optilises sides
Magnetoptilised isolaatorid on stabiilse optilise side tagamiseks üliolulised. Need toimivad fooride juhina, võimaldades neil liikuda ühes, kuid mitte teises suunas. Nende isolaatorite integreerimine ränipõhistesse fotoonilistesse vooluahelatesse on tüüpiliste kõrgtemperatuursete protsesside tõttu keeruline.
Selle raskuse tõttu keskendusid Taichi Goto ja tema kolleegid oma tähelepanu laserlõõmutamisele - tehnikale, mis kasutab laserit materjali teatud alade selektiivseks soojendamiseks. See võimaldab täpset juhtimist, mõjutades ainult sihtala, mitte ümbritsevat.
Varasemad uuringud on seda kasutanud dielektriliste peeglite sadestatud vismutiga asendatud ütriumraudgranaadi (Bi: YIG) kilede selektiivseks kuumutamiseks. See võimaldas Bi: YIG-l kristalliseeruda, ilma et see mõjutaks dielektrilist peeglit.
Probleemid tekkisid aga Ce:YIG (oma magnetiliste ja optiliste omaduste tõttu ideaalne materjal optiliste seadmete jaoks) kasutamisel, kuna kokkupuude õhuga võib põhjustada soovimatuid keemilisi reaktsioone.
Selle vältimiseks töötasid teadlased välja uue seadme, mis soojendab materjali vaakumis, see tähendab ilma õhuta, kasutades laserit. See võimaldab väikseid alasid (umbes 60 mikromeetrit) täpselt soojendada ilma ümbritsevat materjali muutmata.
Mõju optilisele tehnoloogiale
Goto lisab: "Selle meetodiga loodud läbipaistev magnetmaterjal edendab eeldatavasti märkimisväärselt kompaktsete magneto-optiliste isolaatorite väljatöötamist, mis on stabiilse optilise side jaoks hädavajalikud. Lisaks avab see tee võimsate miniatuursete laserite tootmiseks. -eraldusvõimega kuvarid ja väikesed optilised seadmed."