Un equipo internacional de científicos ha producido el primer rayo láser polarizado al azar de alta potencia con un láser "interruptor Q", que generalmente emite pulsos de luz tan breves que se miden en nanosegundos.
Los láseres son una parte crítica de la tecnología moderna: se usan en todo, desde nuestros automóviles hasta equipos médicos y los satélites que orbitan la Tierra. Ahora, los investigadores están ampliando las aplicaciones potenciales de láseres aún más pequeños y potentes.
Los investigadores publicaron sus resultados en Informes científicos , una revista Nature de acceso abierto
"La evidencia experimental provista en este estudio avanza en este campo de investigación hacia la realización de micro láseres integrados activamente controlables", escribió Taichi Goto, segundo autor del artículo y profesor asistente en el departamento de ingeniería de información eléctrica y electrónica en ToyohashiUniversidad Tecnológica de Japón.
Otros colaboradores del estudio incluyen científicos del Instituto de Ciencia Molecular en el Centro de Investigación de Láser en Japón y el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática en la Universidad Estatal de Iowa en los Estados Unidos.
Los láseres de interruptor Q se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluso en procedimientos quirúrgicos, y pueden producir resultados más precisos con menos daño que las herramientas tradicionales. Los láseres requieren la integración de responsabilidades activas y pasivas para una máxima eficiencia.
"Hay dos ventajas para controlar activamente los micro láser integrados", dijo Goto. "El tamaño es pequeño y se puede utilizar la técnica de producción en masa. La integración puede reducir el precio de una pieza de láser de interruptor Q".
Una técnica llamada conmutación Q produce salidas de pulso cortas pero de alta potencia. Como en otros láseres, una corriente eléctrica excita los electrones en un medio láser, en este caso, es un cristal utilizado en láseres de estado sólido y emite elenergía resultante como luz amplificada. La luz se puede polarizar en una dirección u otra, pero es casi imposible cambiar la luz polarizada al azar en un pequeño láser de interruptor Q.
Goto y su equipo utilizaron la conmutación Q, junto con un láser de una décima parte del tamaño de un centavo estadounidense, para producir un rayo láser diez veces más potente de lo que se informó anteriormente con un láser más grande.
Junto con el cambio del tamaño del láser, los investigadores también ajustaron el material magnético a través del cual la luz viaja y se amplifica a un pulso más potente. Con la adición de un granate de neodimio-itrio-aluminio, Goto podría usar magneto-óptica paracontrole mejor cómo se mueve la luz dentro de la cavidad del láser.
Los pulsos cortos permiten a los investigadores cambiar la polarización del láser a través de la manipulación de los fotones que comprenden la luz. En lugar de una luz constante, cada pulso se puede cambiar. El tamaño del láser significa que la energía se dispara, en lugar de disiparse a medida que avanza.viaja dentro del sistema.
Los investigadores planean aumentar la potencia máxima de su sistema, según Goto. También planean aplicar el sistema como un micro láser integrado para pruebas adicionales.
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Materiales proporcionados por Universidad de Tecnología de Toyohashi . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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