Investigadores financiados por la Swiss National Science Foundation han creado un dispositivo basado en un chip que puede generar una señal láser con frecuencias espaciadas en forma de peine. Su trabajo podría usarse en aplicaciones de telecomunicaciones y en análisis químico.
En general, las ondas de luz y de agua se estiran y se disipan a medida que se alejan cada vez más de su fuente. Sin embargo, hay un tipo de onda que mantiene su forma a medida que se propaga: los solitones.
Investigadores financiados por la Swiss National Science Foundation SNSF han producido con éxito solitones ópticos ondas de luz que conservan su forma utilizando un microrresonador. La luz se compone de un rango de frecuencias separadas con mucha precisión por la misma distancia, produciendolo que los físicos llaman un peine de frecuencia, ya que se asemeja al espacio regular entre los dientes de un peine.
Un nuevo récord
Para generar los solitones, los investigadores de la EPFL y el Centro Cuántico Ruso en Moscú han utilizado microrresonadores. "Estas estructuras microscópicas en forma de anillo están hechas de nitruro de silicio muy fino", explica Tobias Kippenberg, líder del grupo EPFL. "Son capaces dede almacenar durante unos pocos nanosegundos la luz del láser al que están acoplados. Este período de tiempo es suficiente para que la luz circunnavegue el anillo miles de veces y se acumule allí, lo que aumenta fuertemente la intensidad de la luz ".entre el microrresonador y la luz se vuelve no lineal. El láser, que normalmente es continuo por naturaleza, se convierte en pulsos ultracortos: solitones.
Mediante la adaptación de los parámetros para la fabricación de microrresonadores, los investigadores de la EPFL lograron además generar la denominada radiación de Cherenkov de solitón. Esto amplía el espectro de frecuencias: el peine contiene un mayor número de dientes. Publicado en ciencia , los resultados han establecido un nuevo récord para este tipo de estructura. Las frecuencias generadas ahora se extienden más de dos tercios de una octava en comparación con la frecuencia del láser.
Patente pendiente
"Estos resultados representan un avance prometedor para aplicaciones que requieren muchas frecuencias muy espaciadas", dice Kippenberg. En el contexto de las comunicaciones ópticas, un solo láser sería suficiente para crear un rango de frecuencias individuales que podrían transportar información por separado. Espectroscopía químicay el cronometraje atómico son otros campos de aplicación potenciales. "Hemos presentado una patente, ya que existe la posibilidad de nuevos desarrollos tecnológicos", dice Kippenberg.
Los peines de frecuencia, un descubrimiento de Theodor Hänsch y John Hall que les valió un Premio Nobel de Física en 2005, generalmente se crean utilizando láseres muy grandes. "La capacidad de producir peines de frecuencia óptica usando chips pequeños representa un avance interesante para hacerlosmás fácil de usar ", dice Tobias Kippenberg.
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Materiales proporcionado por Fundación Nacional Suiza de Ciencias SNSF . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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