Ny laser kan gi bedre selvkjørende biler og internett
Den nye teknologien løser mange av problemene med lasere i dag.
Kortversjonen
- Forskere ved NTNU og samarbeidspartnere i Sveits har utviklet en ny type laser som er rask, presis, kraftig, rimelig og enkel å bruke.
- Den nye laseren kan brukes i selvkjørende biler og til å oppdage giftige gasser, som for eksempel blåsyre, med høy presisjon.
- Laseren er laget med eksisterende chip-teknologi, noe som gjør den billig å masseprodusere og lett å integrere i ulike produkter.
- Forskningen er publisert i det anerkjente tidsskriftet Nature Photonics og støttes gjennom et europeisk forskningsprosjekt kalt ELLIPTIC.
Kortversjonen er laget ved hjelp av kunstig intelligens. Den er deretter gjennomgått av et medlem av redaksjonen.
Laserteknologi brukes på mange områder, både der det er nødvendig med nøyaktige målinger og innenfor kommunikasjon. Det betyr at de er viktige for alt fra selvkjørende biler til fiberoptisk internett og for å oppdage gasser i lufta.
Nå har en forskergruppe kommet frem til en ny type laser som løser flere problemer tilknyttet lasere i dag. Gruppen er ledet av førsteamanuensis Johann Riemensberger ved Institutt for elektroniske systemer ved NTNU.
Det er ikke så lett for oss andre å se, men prototypen kan være et stort fremskritt innenfor laserteknologi. Foto: Simone Bianconi, EPFL
– Resultatene våre kan gi oss en ny type laser som er både rask, forholdsvis billig, kraftig og enkel å bruke, sier Riemensberger.
En ny artikkel om funnene er nå publisert i en artikkel i Nature Photonics.
Arbeidet er et samarbeid mellom NTNU og sveitsiske École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) og Luxtelligence SA.
Selvkjørende biler og oppdagelse av blåsyre
Vanlige presisjonslasere kan være store, dyre og vanskelige å justere.
– Den nye laseren vår løser flere av disse problemene, sier Riemensberger.
Johann Riemensberger. Foto: NTNU
Dette betyr at laseren med fordel kan brukes i for eksempel selvkjørende biler. Disse bilene bruker en optisk fjernmålingsteknikk der lasere oppdager og bedømmer avstanden til objekter i omgivelsene.
Teknikken måler tidsforskjeller eller endringer i bølgefasen mellom lyset som sendes ut fra laseren og det som reflekteres tilbake. Den nye laseren måler med høy presisjon, rundt fire centimeter.
Forskerne fikk også gode resultater da de brukte laseren til å oppdage gassen hydrogencyanid i lufta. Dette er en kjemisk forbindelse som vi ofte kaller «blåsyre». Den er svært giftig i små doser, og dermed kan det være viktig å oppdage den raskt.
Flere fordeler med laseren
De lagde den nye laseren med avanserte materialer og mikroskopiske lyskretser.
Laseren sender ut en kraftig og stabil lysstråle. Blant fordelene er også at brukere lett kan justere frekvensen raskt og jevnt, uten plutselige hopp.
– Du kan også enkelt styre den med bare én kontroll i stedet for mange, påpeker Riemensberger.
Laseren er bygd ved hjelp av chip-teknologi som allerede er tilgjengelig. Det gjør det mulig å masseprodusere den billig.
– Funnene våre gjør det mulig å lage små, rimelige og brukervennlige måleinstrumenter og kommunikasjonsverktøy med høy ytelse, oppsummerer Riemensberger.
Arbeidet var et samarbeid mellom EPFL (eksperimenter), Luxtelligence SA (brikkeproduksjon) og NTNU (design og simuleringer). Det startet da Riemensberger fortsatt var postdoktor ved EPFL. Samarbeidet fortsetter gjennom et EIC Pathfinder OPEN-stipend kalt ELLIPTIC.
Referanse:
Siddharth, A., Bianconi, S., Wang, R.N., Qiu, Z., Voloshin, A.S., Bereyhi, M.J., Riemensberger, J. and Kippenberg, T.J., Ultrafast tunable photonic-integrated extended-DBR Pockels laser. Nature Photonics. 05 June 2025. DOI: 10.1038/s41566-025-01687-0
