Pasukan Universiti Stanford telah mencipta laser batu permata titanium pada cip, menurut laporan 26 Jun dalam jurnal Nature. Hasilnya adalah satu langkah besar ke hadapan, baik dari segi kecekapan skala dan kos.
Laser nilam titanium amat diperlukan dalam banyak bidang seperti optik kuantum termaju, spektroskopi dan neurosains, namun ia tidak digunakan secara meluas dalam dunia nyata. Ini kerana laser sedemikian biasanya besar dan mahal, berharga ratusan ribu dolar setiap satu, dan memerlukan peranti berkuasa tinggi lain (dijual kira-kira $30,000 setiap satu) untuk memastikan ia berfungsi.
Untuk menyelesaikan masalah ini, para penyelidik mula-mula meletakkan lapisan besar nilam titanium pada platform silikon dioksida; kemudian dikisar, terukir dan digilap nilam titanium menjadi lapisan yang sangat nipis, hanya beberapa ratus nanometer tebal; dan kemudian merekayasa pusaran rabung kecil pada lapisan nipis itu. Permatang ini bertindak seperti kabel gentian optik, membimbing cahaya dalam gelung berterusan dengan intensiti yang meningkat secara beransur-ansur. Corak ini dipanggil pandu gelombang. Berbanding dengan laser nilam titanium yang lain, prototaip ini adalah empat susunan magnitud yang lebih kecil (iaitu, satu sepuluh ribu daripada yang asal) dan tiga susunan magnitud yang lebih murah (iaitu, seperseribu daripada yang asal).
Bahagian selebihnya ialah pemanas berskala mikro yang memanaskan cahaya yang melalui pandu gelombang, membolehkan penyelidik menukar panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, menalanya kepada julat panjang gelombang antara 700 dan 1,000 nanometer, iaitu, daripada merah kepada inframerah.
Dalam fizik kuantum, laser baharu secara mendadak boleh mengurangkan saiz komputer kuantum tercanggih; dalam neurosains, ia boleh mempunyai aplikasi dalam optogenetik, membolehkan saintis mengawal neuron dengan mengarahkan cahaya di dalam otak melalui gentian optik yang agak besar; dan dalam oftalmologi, ia mungkin membolehkan aplikasi baharu dalam pembedahan laser bersama-sama dengan penguatan nadi berkicau, atau menyediakan tomografi koheren optik yang lebih murah dan padat untuk menilai kesihatan retina.
Pada masa ini, teknologi yang sentiasa dikemas kini membolehkan banyak makmal mempunyai laser ultra-kecil pada satu cip dan bukannya satu laser yang besar dan mahal. Laser yang lebih kecil sebenarnya membantu meningkatkan kecekapan - secara matematik, keamatan sama dengan kuasa dibahagikan mengikut kawasan. Oleh itu, dengan mengekalkan kuasa yang sama seperti laser besar tetapi mengurangkan kawasan tumpuannya, keamatan meningkat secara mendadak. Lebih-lebih lagi, laser yang kecil dan berkuasa ini boleh keluar dari makmal dengan lebih pantas dan menyediakan pelbagai aplikasi penting yang berbeza.
