激光行业的当前状态和未来的可能性

蒂姆博士在这面试,AZoM会谈天,高级副总裁兼总经理日光的解决方案,对该行业的当前状态和量子级联技术。

你能告诉我们的读者关于如何成为科学和技术感兴趣,当你很年轻吗?亚博老虎机网登录

当我七岁时,我父亲给我一本书。这本书是一个美国的翻译说明了迪斯尼称为“我们的朋友原子”,含有核物理的历史,包括所有过去的伟大。

这是一见钟情。我想我不显示任何特定的科学技术人才,但我说,亚博老虎机网登录“我想成为一个物理学家。”我从未动摇。这是非常简单的,我只是觉得这是我的使命。

你怎么找到你的方式进入光子?

意大利核物理和高能物理。我在罗马大学的学习,有一个巨大的影响从恩里科·费米和他的学校。我的三个教授与费米有学习和工作。费米(友好)领域的巨头,我坠入爱河。我说,“我想成为一个高能物理学家。”但一段时间后我才意识到,这是太艰巨,可能和数学对我来说太难了。

我有一些人喜欢乔治•帕里。他是世界上最杰出的理论物理学家在研究自旋眼镜,等等。我说,“不,我必须找到另一种方式。那不是我的道路。”

然后我遇到了弗朗西斯科•德•马提尼,成为我的导师当他加入大学的罗马。他为查理·汤斯在麻省理工学院工作了40年。我问他是否带我在为我的论文作为一个学生,他说,是的。

我开始考虑激光在1970年代时还很新。有很多激动人心的工作在非线性光学,所以我做了非线性光学博士学位。与此同时,光纤开始开发。

在意大利系统,首先必须为免费教授工作,然后,如果他们喜欢你的工作,他们会得到奖学金。我不想那样做,所以我在一所高中教了一年,直到我找到一份工作在一个实验室工作的意大利电信和邮局。这是我第一次与光导纤维。

这项工作最终让我贝尔实验室,我赢得了一个扶轮联谊。我喜欢上了激光和非线性光学在早期——这是非常令人兴奋的。光导纤维是在起步阶段,康宁刚刚展示了其著名的低损耗光纤。

我的朋友赫伯获得,诺贝尔奖获得者,总是说,“在选择研究你应该机会,良好的判断力。选择你擅长的,你可以实际产生影响,或者有一些低挂水果。”我决定,如果我想让我的名字在贝尔实验室我是要在一个领域工作目前有很少人,所以我在雪崩二极管工作,这对我来说是带工程的开始。

总的来说,这是一个路径与许多。我从未爱上了一个特定的主题,相反,我顺其自然。我仍然在这种模式下。

最大的影响是什么,你看到在你的职业生涯在光子学吗?

我想做的东西会产生很大的影响。如果我继续殴打路径在传统线性光学(仍然是新的),半导体激光器(爆炸),甚至光导纤维,它是很难让自己的名称。这就是为什么我决定探测器,和地区不太拥挤。

我在乐队首先工程的研究主管,再决定进入激光。我发现Kazarinov苏瑞的论文,这启发了我。我说,“我想尝试这样的激光器,”但事实证明,它必须做非常不同。

再次,我四处寻找路径,在那个时候,我意识到与分子束外延可以创建非凡的控制结构。我感觉自己像一个孩子在糖果店。

我还记得1981年那些神奇的日子。我想出了超晶格雪崩二极管的想法。不久之后,我意识到如果我想要这些电子的量子阱,我要磨碎它。接下来是神奇的楼梯,楼梯的能量。我叫它楼梯固态光电倍增管,我不能因为我没有材料。这启发了我走向量子级联激光器。

量子级联激光器是一个级联。如果你看看杰罗姆Faist的书,第一个量子级联激光器是锯齿的照片——没有量子井。当我倾斜与偏见,它变成了一个楼梯。这是我设计的检测器的基础,这是QCL最初的灵感来源。

我意识到你可以用人造工程师新材料属性。亚博网站下载狮子座江崎,Tsu等也在贝尔实验室工作。我意识到,这意味着我可以把任何我想要的东西——任何类型的形状。在此基础上,我决定做一个晶体管。如果我的工作特点,我将称之为广义上的材料工程。亚博网站下载

我为什么不选择超材料呢?亚博网站下载有伟大的科学,但它保持承诺,而我亚博老虎机网登录想要真正的设备有影响。隐身吗?不可能。完美的镜头?不可能。完美的镜头是一个伟大的理论构建,但这是没有办法做一个实际的镜头。技术太复杂,太难以构建这些材料在三维空间中。亚博网站下载那么它打我;我们有接近光学材料我们会做电子产品。亚博网站下载

我们开始与平面光学合作,但一些人认为这是更好的调用这些平光学。这是鼓舞人心的,现在起飞了,它有它自己的生命。都是基于这个想法,很容易使这些材料比传统的三维超材料。亚博网站下载

你认为会是影响最大的QCL吗?

我们开始交往,有些人从美国出版之前,我们发现有一个未开发的区域的化学传感-示踪气体分析。我们意识到这一领域的潜力在佛罗伦萨的研讨会。他们的想法是,但因为我们只有一个有限公司₂激光器和半导体激光器必须保持在较低的温度,这本质上留下了许多未开发的潜力。

我的大气化学家同事和朋友告诉我,这是改变游戏规则的使用大气化学领域的化学传感。例如,有著名的EPA的使命,他们使用了两个量子层叠激光器,这些飞行了四年从南极到北极在不同高度空间映射精度的温室气体ppb - 1%精度的平均值+一氧化碳。

很多人告诉我,这是一个eyeopener。高功率的问题,我们花了一段时间才意识到这一点,当我们写QCL纸。我们没有意识到的力量与阶段的数量成正比。很明显,我们在第二篇论文最终意识到,当我们做了实验。

从半导体是截然不同的。一切,你获得实际功率的N倍。你获得更多的因为它不仅很难得到室温中激光二极管激光器。一年前我们广告的克莱奥,但我们没有追求它,因为各种各样的原因。

未来是在使用QCL鉴别。你没有带宽的可调谐性地球仪,但你获得一个因素五个数量级的信号噪声。我们做了一个实验,但是我们只发表它,当我们看着肌酐的光谱在水里,你不能做一个功能处理量——你只是没有足够的可调谐性,但你可以发现东西。

我现在兴奋量子的量子革命,事实上我们可以使用各种应用程序的纠缠。技术革命,但我也认为科学这可能导致我们第二个量子革命。我们需要做一些关键的实验,可能会告诉我们,最终,如果有解释量子力学的哥本哈根解释。这是迷人的。

因为这个量子光学领域,量子科技往往吸引最顶端的人,我想我们会在一个伟大的未来10年。亚博老虎机网登录

草获得诺贝尔演讲中说,“任何足够新的和创新的主要应用技术一直都是并将继续是应用程序创建的技术。”技术在很大程度上是不可预测的,因为它是发明创造的。它来自一项发明,也是固有的不可预知的,而这些发明家将创建自己的应用程序。激光就是一个例子——发明时,没有人想到光通信或光导纤维。

晶体管似乎是一个例外,因为它开始作为替换。英国央行行长默文•凯利想到那么一群形成固态物理学家肖克利和巴丁。这是晶体管的开始作为一种摆脱使用机械开关。在现实中,晶体管是远远超过替代真空管,和没有人预测这些将变得多么划算的——它引发了一场革命。这一切发生在我的有生之年,我出生于1949年,并于1947年发明了晶体管。

我有一个CD美丽的讲座,题目是“科技的困境——约翰·冯·诺依曼的遗产的庆祝活动。亚博老虎机网登录他说,当你创建技术,它超过我们理解它的含义的能力,很大程度上是因为它是如此的不可预测的。这导致道德辩论。作为科学家,我们创造的东西,别人如何使用它们,但这感觉像是一种逃避我。

你能告诉我们的读者关于现在你所从事的工作吗?

现在我们正致力于分子激光,由量子级联激光器泵浦。分子激光自年代已经存在,这个想法很简单。分子的振动称为转子振动转换的转换。你可以转动能级对应一个振动状态,然后通过泵使用一个红外光子,激发这个旋转的不同振动频带。

人们用有限公司₂激光在QCL是可用的,但是系统没有可调,因为有限公司₂激光波长可调谐性和有限,除了笨重。

我有一个谈话和亨利埃弗雷特做了一些很好的工作在他的论文分子激光器。我们合得来,认为这两个结合起来。所以,我们创建了一个新类的分子激光,主管和广泛可调。我们白天激光解决方案,调整它,并使用笑气。我们一个调谐的输出50厘米长腔从200兆赫到太赫兹。

接下来,使用其他气体,CO和甲基氟化,我们希望使用一个可调QC激光器泵在整个太赫兹的差距。这是真正的圣杯,因为太赫兹的差距,你将失去效率更高的频率。要么是在离散波长光学来源,散货,酷,或者其他一些不利。我们的方法可以解决问题。

我估计至少在五年内我们可以打开很多程序在太赫兹范围内。太赫兹范围已经有点像3 d超材料在许多领域。亚博网站下载例如,很多人说“你可以扫描身体,”或“你可以看到,如果恐怖分子的炸弹,“但来源在哪里?他们不是非常有效,或预审不适合扫描仪。

我认为它开辟了一个空间光学无线-短路径通信等应用程序使用在水的吸收峰。通过山谷而不是山峰,你可以有短高频通信,可以用于秘密行动。这不是一个新想法。

我收到一封电子邮件从鲍勃威尔逊,他和阿诺·彭齐亚斯发现了微波背景。他说,如果我们可以创建一个广泛可调的来源,我们可以使用一个外差式探测器和外差式接收机,和我们的激光可以成为本地振荡器。这将使我们能够看到许多分子具有高度的敏感性。目前,你必须有多个模块工作在不同频率在电子本地振荡器。这是非常令人兴奋的,射电天文学也被证明是非常令人兴奋的。

你会给什么建议新的研究生当他们进入这些领域?

光学是一个平台。这是一个超级纪律。我不想成为党派,但如果你有一个光学教育,您可以输入任何科学领域。亚博老虎机网登录

当引力波被发现,我太兴奋了,我一个晚上熬夜了,而不是给我的普通班,我给一个类在此发现。我有一些幻灯片在一起,我说,“看看这个基本天体物理学中产生巨大影响。看看医学、生物学——这是光学的力量。”

如果你有一个优秀的博士,有着良好的背景,和你不成为over-specialized,您将有机会改变从一个学科到另一个。这是我在我的职业生涯中所做的那样。我开始工作在激光、光导纤维,然后在探测器和光电,然后回到非线性光学和量子井,到真正的激光器和超材料。亚博网站下载光学给你选择,因为它是一个平台。

如果你进入光学和你有热情,你可以创建自己的成功路径,而不是被卡住了。没有得到卡很重要——你必须恢复自己。如果你在一个领域的博士,即使你已经成功,不一定坚持下去。考虑做一个博士后在另一个地区,最重要的是,继续学习。

在我的小组会议,我会说,“伙计们,醒醒。我比你年长40年。你需要学习,因为如果你有开车去学习和提问,即使你犯错,你将有影响。”学习和影响齐头并进。我非常热爱这一想法。

我可以给你一个美丽的故事。我父亲在法律上是一个非常杰出的人物在高能物理。他还创造了第一个同步加速器在Frascati罗马附近。他的团队的第一个存储环正电子与电子工作的领导下一个非常著名的奥地利物理学家。

他爱上了科学。亚博老虎机网登录他在94岁去世,那将是他的一百岁生日,他的研究所显示的短片说他给了。在说话,他说,“看,我知道我即将结束,但让我我对宇宙的爱。”他谈到了好奇心,发现更多。我们发现更多的,我们总是惊讶的宇宙比我们聪明得多。自然比我们有更多的想象力。我认为作为教师和研究人员,我们有责任在这个激情传递给下一代。

关于博士盖天

盖天博士是高级副总裁兼总经理DRS日光的解决方案。日光的解决方案是一种先进的分子检测和成像产品制造商,服务市场,包括工业过程控制、医学诊断、国防和安全使用中红外激光和传感器系统。博士一天已经超过25年的经验在光子学技术和业务管理的行业。他使得工程研究、产品开发、制造、营销业务。

天博士于1990年开始他的职业生涯作为一个新的焦点的创始人之一,他在公司的销售Bookham PLC技术在2004年。博士在2004年创办了日光的解决方案,他开发了大量的专利和产品组合和转移大量产品投入生产,本土和海外。

天博士积极参与的董事会以下公司:科罗拉多州北部退伍军人资源中心,冷量,IRSweep。博士一天拥有一个物理的本科和硕士学位从圣地亚哥州立大学和斯坦福大学的电气工程的博士学位。