علماء ينجحون في تصنيع أصغر منظومة ليزر مشطي بخصائص مذهلة
آخر تحديث GMT07:39:41
 تونس اليوم -

تمكّنوا من تركيب جهاز استشعار شديد الحساسية على رقاقة سيلكون

علماء ينجحون في تصنيع أصغر منظومة "ليزر مشطي" بخصائص مذهلة

 تونس اليوم -

 تونس اليوم - علماء ينجحون في تصنيع أصغر منظومة "ليزر مشطي" بخصائص مذهلة

أصغر منظومة "ليزر مشطي"
موسكو - العرب اليوم

وعلق على التجربة العالم، أندريه فولوشين، من المركز الروسي لفيزياء الكم، من خلال مقال نشرته مجلة "Nature Communications"، وقال "أصبح بالإمكان الآن تركيب منظومة بأكملها في جسم يبلغ حجمه أصغر من سنتيمتر مكعب واحد، والأهم من هذا، هو أن تلك المنظومة لا تحتاج طاقة لتشغيلها أكثر من 1 واط فحسب. بالإضافة إلى توافق هذه المنظومة مع تقنيات تصنيع الإلكترونات القياسية، ونظرا لبساطة شكلها وتكلفتها المنخفضة، فسوف تصبح قابلة للإنتاج تجاريا على نطاق واسع".

وكان المدير العلمي للمركز الروسي لفيزياء الكم التابع لجامعة موسكو، البروفيسور الراحل، ميخائيل غوروديتسكي، قد تمكن منذ عامين من صنع رقاقة فوتون صغيرة للغاية، تسمح بالحصول على شعاع من ليزر ذي طيف غير معتاد، يشبه في شكله المشط، وهو ما كان يتطلب من قبل أجهزة كبيرة الحجم للحصول عليه.

وصرح غوروديتسكي آنذاك، بأن التكنولوجيا التي طورها فريقه العلمي سمحت بتصغير هذا الجهاز "100 ألف مرة"، حيث كانت الأجهزة التقليدية التي تؤدي نفس الوظيفة عبارة عن مكعب يبلغ حجمه مترا مكعبا، أما جهازه وفريقه فيبلغ حجمه سنتيمترا مكعبا.

وتمثل هذه النبضات "المشطية" قضية مثيرة لاهتمام العلماء والمهندسين لكونها تسمح بـ "تحويل" إشارات الراديو من الطيف إلى النطاق البصري وبالعكس، وهو ما يرفع من دقة مستقبلات "GPS" والساعات، وأجهزة قياس الطيف، والأجهزة الفلكية بشكل ملحوظ. وقد حصل كل من جون هول، وتيودور هينش، عام 2005، على جائزة نوبل في الفيزياء لاكتشافهما هذا الأسلوب في تشكيل هذا "المشط" باستخدام الليزر.

ويعتمد الجهاز بشكل أساسي على رنان فائق الصغر "Micro Resonator"، وهو ببساطة خاتم من مادة خاصة مثل نيتريد السيليكون، أو فلوريد المغنيسيوم، بحيث يتحرك الضوء في حلقات، وينعكس على جدران هذا الجهاز/ الخاتم، وتصنع جدران الجهاز على نحو تتعاظم فيه نبضات معينة، وتخفت أخرى، وهو ما يسمح بالحصول على نبضات ليزرية ذات طيف "مشطي". وقد حقق البروفيسور، غوروديتسكي وفريق عمله العام الماضي إنجازا كبيرا في التنفيذ العملي لهذه التكنولوجيا، وتمكّنوا من تطويعها للعمل مع مصادر ضوء "رديئة"، بما في ذلك الصمامات الثنائية الليزرية صغيرة الحجم، وهو ما تسبب في خفض هائل لتكلفة هذه التكنولوجيا، وأتاح للعلماء فرصة التفكير في التنفيذ العملي لهذه الفكرة.

لكن مشكلة أخرى كان على الفريق العلمي حلّها، وهي فهم كيفية تصنيع كافة مكونات الجهاز البصري من مواد تتناسب مع إمكانيات وأساليب "طباعة" الخرائط متناهية الصغر، واستبدال مكونات الجهاز المعقدة مثل العدسات أو المرايا، التي لا يمكن صناعتها على نطاق واسع، وهنا، تمكن العلماء الروس وشركاؤهم السويسريون من المدرسة العليا للتكنولوجيا في لوزان من تجاوز كل تلك العقبات، باستخدام صمامات ثنائية ليزرية صغيرة تستند إلى الإنديوم والفوسفور، وكذلك رنانات فائقة الصغر مصنوعة من سبيكة السيليكون والنيتروجين باستخدام تكنولوجيا الطباعة بأسلوب الطبقات.

وباستخدام هذا المنهج، تمكن العلماء من التوصل إلى رنان ذي خواص شبه مثالية، يبلغ حجمه ميلليمترا واحدا، وتمكنوا من تشغيله مع الليزر بنجاح، بحيث تمكن هذا الجهاز من توليد شعاع ليزري مستقر ذاتيا، تصل قدرته إلى 100 ميللي واط، دون أن يحتاج لطاقة تزيد عن 1 واط، بحيث يدور جزء من هذه الأشعة التي تدور بداخل الرنان فائق الصغر إلى الصمام الثنائي من جديد، وهو ما يوفر اتصالا بصريا عكسيا سريعا، وتمكن هذه العملية التي تسمى في علم "الفيزياء اللاسلكية" بظاهرة "التراجع" النظام من العمل كجهاز مولّد لليزر قوي مستقر، بينما يتولد في الرنان فائق الصغر "مشط بصري" بدرجة عالية من التماسك.

ويؤكد العلماء على أنه من الممكن تثبيت تلك الأجهزة المشعة في الرقاقات التي تستخدم ليس فقط في صناعة أجهزة الاستشعار والتحليل الكيميائية، وإنما قد تستخدم في صناعة أجهزة الاتصالات فائقة السرعة، والرادارات الليزرية، وأجهزة أخرى تعتمد على خصائص بصرية "مشطية" عالية الدقة.

ويعتزم العلماء أيضا في هذا السياق اختراع مقياس مدمج للطيف، ومصدر ليزري ضيق النطاق متعدد التردد. ولكن، يتعيّن لذلك تطوير تكنولوجيا صناعة الأجهزة الفوتونية المتكاملة، وتخطي بعض العقبات الهندسية.

وقد يهمك أيضًا:

أغرب ما توصلت إليه التكنولوجيا في "مؤتمر الهواتف العالمي" لعام 2019

عملاقة التكنولوجيا الصينية ستكشف عن هاتفها الجديد "هواوي P30 Pro" في آذار

arabstoday

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

علماء ينجحون في تصنيع أصغر منظومة ليزر مشطي بخصائص مذهلة علماء ينجحون في تصنيع أصغر منظومة ليزر مشطي بخصائص مذهلة



GMT 04:41 2024 الثلاثاء ,20 شباط / فبراير

الكشف عن فوائد مذهلة لحقنة تخفيف الوزن الشهيرة

GMT 15:59 2019 الأربعاء ,01 أيار / مايو

تواجهك عراقيل لكن الحظ حليفك وتتخطاها بالصبر

GMT 14:01 2020 الخميس ,24 أيلول / سبتمبر

حظك اليوم برج السرطان الخميس 29-10-2020

GMT 18:13 2020 الإثنين ,02 تشرين الثاني / نوفمبر

حظك اليوم برج السرطان الإثنين 2 تشرين الثاني / نوفمبر 2020

GMT 18:34 2021 الإثنين ,01 شباط / فبراير

تضطر إلى اتخاذ قرارات حاسمة

GMT 18:13 2021 الإثنين ,06 كانون الأول / ديسمبر

تونس تتسلم أكثر من 300 ألف جرعة لقاح فايزر من أميركا

GMT 17:18 2021 السبت ,23 كانون الثاني / يناير

تعرف على أفضل وأهم السيارات العائلية في 2021

GMT 12:36 2020 الجمعة ,23 تشرين الأول / أكتوبر

30 مليار قيمة خسائر المطاعم في تونس بسبب أزمة كورونا

GMT 09:52 2021 الإثنين ,06 كانون الأول / ديسمبر

3000 مصاب بالسيدا يرفضون المتابعة الطبية في تونس

GMT 20:14 2018 الثلاثاء ,06 تشرين الثاني / نوفمبر

غرق 20 فدانًا ومنازل بسبب زيادة منسوب ترعة في الشرقية

GMT 00:16 2020 الإثنين ,19 تشرين الأول / أكتوبر

نصائح لاختيار العطور المناسبة لفصل الصيف

GMT 16:47 2021 الجمعة ,15 كانون الثاني / يناير

الأبراج تكشف لك سبب غيرة الآخرين منك

GMT 19:25 2018 الجمعة ,12 تشرين الأول / أكتوبر

تعرفي على حيل مميزة لاستخدام المكياج بطرق مختلفة

GMT 13:14 2020 الأربعاء ,09 كانون الأول / ديسمبر

موديلات سلاسل ذهب أبيض ناعمة

GMT 15:16 2021 الخميس ,23 أيلول / سبتمبر

مفكرة القرية: أعزلان

GMT 08:27 2018 الأربعاء ,04 تموز / يوليو

سعر السجائر

GMT 00:56 2021 الثلاثاء ,19 كانون الثاني / يناير

طريقة إخفاء الذقن المزدوجة بالمكياج

GMT 08:24 2019 الإثنين ,27 أيار / مايو

مرحبا بالبرهان
 
Tunisiatoday

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

Tunisiatoday Tunisiatoday Tunisiatoday Tunisiatoday
tunisiatoday tunisiatoday tunisiatoday
tunisiatoday
بناية النخيل - رأس النبع _ خلف السفارة الفرنسية _بيروت - لبنان
tunisia, tunisia, tunisia