Lasertechnik wird in vielen Bereichen eingesetzt, wo präzise Messungen erforderlich sind und in der Kommunikation. Das bedeutet, dass sie für alles wichtig sind, von selbstfahrenden Autos über das Glasfaser-Internet bis hin zur Erkennung von Gasen in der Luft.
Jetzt hat eine Forschungsgruppe einen neuen Lasertyp entwickelt, der mehrere Probleme löst, die mit heutigen Lasern verbunden sind. Die Gruppe wird von außerordentlichem Professor Johann Riemensberger am Department of Electronic Systems der NTNU geleitet.
„Unsere Ergebnisse können uns einen neuen Lasertyp liefern, der sowohl schnell, relativ günstig, leistungsstark als auch einfach zu bedienen ist“, sagt Riemensberger.
Die Arbeit ist eine Zusammenarbeit zwischen NTNU und der Schweizer École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) und Luxtelligence SA. Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlichtNaturphotonik.
Selbstfahrende Autos und Luftqualitätsdetektoren
Herkömmliche Präzisionslaser können groß, teuer und schwer einzustellen sein.
„Unser neuer Laser löst mehrere dieser Probleme“, sagt Riemensberger.
Das bedeutet, dass dieser Laser beispielsweise in selbstfahrenden Autos eingesetzt werden könnte. Diese Autos nutzen eine optische Fernerkundungstechnik namens Lidar, um die Entfernung zu Objekten in ihrer Umgebung zu erkennen und zu beurteilen.
Die Technik misst Zeitunterschiede oder Änderungen in der Wellenphase zwischen dem vom Laser emittierten Licht und dem, was zurückreflektiert wird. Dieser Laser misst mit hoher Präzision, etwa vier Zentimeter.
Gute Ergebnisse erzielten die Forscher auch, als sie mit dem Laser Blausäuregas in der Luft aufspürten. Dies ist eine chemische Verbindung, die wir oft „Blausäure“ nennen. In kleinen Dosen ist es hochgiftig, daher kann es wichtig sein, es schnell zu erkennen.
Fortschrittliche Materialien, mikroskopische Schaltkreise
Die Forscher haben den neuen Laser mit fortschrittlichen Materialien und mikroskopisch kleinen Lichtkreisen entwickelt.
Der Laser sendet einen starken und stabilen Lichtstrahl aus. Zu den weiteren Vorteilen des Lasers gehört, dass der Benutzer die Frequenz schnell und stufenlos ohne plötzliche Sprünge anpassen kann.
„Man kann es auch ganz einfach mit nur einem Bedienelement statt mit vielen steuern“, betont Riemensberger.
Der Laser wird mit bereits verfügbarer Chip-Technologie gebaut. Dies ermöglicht eine kostengünstige Massenproduktion-.
„Unsere Erkenntnisse ermöglichen es, kleine, kostengünstige und benutzerfreundliche Messgeräte und Kommunikationstools mit hoher Leistung zu entwickeln“, sagte Riemensberger.
