مواد و ساخت پیشرفته

محققین دانشگاه EPFL سیستمی را ساخته‌اند که متشکل از یک لیزر و چیپ فوتونیکی است و از چشمه نوری در ناحیه مادون قرمز میانه برای آشکارسازی گازهای گلخانه‌ای و سایر گازها استفاده می‌کند.
این سیستم قابلیت آشکارسازی مولکولهای موجود در بازدم افراد را نیز دارا می‌باشد. طرز کار سیستم به نحوی است که لیزر فیبری نور در ناحیه طول موجی خاصی را گسیل می‌کند. این نور به موجبری منتقل می‌شود که دارای ابعاد 1 میکرون در 0.5 میلی متر است و با عبور نور از آن، فرکانس نور عبوری تغییر می‌کند. این محققین پارامترهای موثر مانند ابعاد موجبر و مواد سازنده آن و طول موج اولیه لیزر فیبری را به گونه‌ای انتخاب کرده‌اند که سیستم ساده و در عین حال کارآمد باشد. طول موج نور خروجی با تغییر هندسه موجبر قابلیت تنظیم دارد. این منبع نور کارآمد و فشرده‌ی MIR انرژی مورد نیاز برای کاربردهای اسپکتروسکوپی را داراست. به عنوان نمونه، این گروه آشکارسازی استیلن که گازی بدون رنگ و به شدت قابل اشتعال است را برای اثبات کارآمدی سیستم انجام داده‌اند و استفاده از این سیستم برای آشکارسازی آلودگی هوا نیز نشان داده شده است.
نور تولید شده در ناحیه MIR بوده و 30 درصد قدرت سیگنال اولیه را دارا می‌باشد. نشان داده شده است که موجبرهایی که با لیزر با طول موج 2 میکرون پمپ می‌شوند، می‌توانند در ناحیه اسپکتروسکوپیکی 3 تا 4 میکرون و با نسبت تبدیل 35 درصد توان و با توان میلی وات نور گسیل نمایند.
به گفته یکی از اعضای گروه، این سیستم معیار جدید برای کارآمدی ارایه می‌نماید. همچنین به گفته این محققین، این اولین باری است که یک چشمه اسپکتروسکوپیکی لیزری مجتمع ساخته شده است. این سیستم نیازی به تنظیم بسیار دقیق المان‌های اپتیکی به مانند لیزرهای معمول ندارد.
تا بحال، امکان جابجایی سیستم های لیزری IR به منظور مقاصد اسپکتروسکوپی به دلیل پیچیدگی و احتمال آسیب دیدگی قطعات سیستم امکان پذیر نبوده است. با ساخت این سیستم، انتظار می‌رود شاهد پیشرفت سایر محصولات و زمینه های مرتبط مانند مینیاتوری کردن سنسورها و چیپ‌ها باشیم.