Un equipo de la UCF ha desarrollado el primer osciloscopio óptico del mundo, un instrumento que puede medir el campo eléctrico de la luz. El dispositivo convierte las oscilaciones de la luz en señales eléctricas, al igual que los monitores de un hospital convierten los latidos del corazón de un paciente en una oscilación eléctrica.
Hasta ahora, leer el campo eléctrico de la luz ha sido un desafío debido a las altas velocidades a las que oscilan las ondas de luz. Las técnicas más avanzadas, que alimentan nuestras comunicaciones telefónicas y de Internet, actualmente pueden registrar campos eléctricos en frecuencias de hasta gigahercios.- cubriendo las regiones de radiofrecuencia y microondas del espectro electromagnético. Las ondas de luz oscilan a velocidades mucho más altas, lo que permite que se transmita una mayor densidad de información. Sin embargo, las herramientas actuales para medir los campos de luz podrían resolver solo una señal promedio asociada con un 'pulso 'de luz, y no los picos y valles dentro del pulso. Medir esos picos y valles dentro de un solo pulso es importante porque es en ese espacio donde la información se puede empaquetar y entregar.
"Las comunicaciones de fibra óptica han aprovechado la luz para hacer las cosas más rápidas, pero aún estamos limitados funcionalmente por la velocidad del osciloscopio", dice el profesor asociado de física Michael Chini, quien trabajó en la investigación en UCF. "Nuestro osciloscopio óptico puedeser capaz de aumentar esa velocidad en un factor de aproximadamente 10.000 ".
Los hallazgos del equipo se publican en el de esta semana Fotónica de la naturaleza diario.
El equipo desarrolló el dispositivo y demostró su capacidad para medir en tiempo real los campos eléctricos de pulsos láser individuales en el laboratorio de Chini en UCF. El siguiente paso del equipo es ver hasta dónde pueden llevar los límites de velocidad de la técnica..
El autor principal del artículo es el becario postdoctoral de UCF Yangyang Liu. Otros autores incluyen a los exalumnos de física Jonathan Nesper '19 '21MS, quien obtuvo su licenciatura en matemáticas y maestría en física; Shima Gholam-Mirzaei' 18MS '20PhD; y John EBeetar '15 '17MS' 20PhD.
Gholam-Mirzaei es ahora investigador postdoctoral en el Laboratorio Conjunto de Ciencias de Attosegundos en el Consejo Nacional de Investigación de Canadá y la Universidad de Ottawa y Beetar está completando un postdoctorado en la Universidad de California en Berkeley.
Chini tuvo la idea del esquema de medición de forma de onda de disparo único y supervisó al equipo de investigación. Liu dirigió el esfuerzo experimental y realizó la mayoría de las mediciones y simulaciones. Beetar ayudó con las mediciones de la dependencia de fase de la envolvente de la portadora. Nesper y Gholam-Mirzaei ayudó con la construcción de la configuración experimental y con la recolección de datos. Todos los autores contribuyeron al análisis de datos y escribieron el artículo de la revista.
El trabajo fue apoyado principalmente a través de una subvención de la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea bajo el Premio No. FA9550-20-1-0284, mientras que Gholam-Mirzaei fue apoyado por la Oficina de Investigación del Ejército bajo el Premio No. W911NF-19-1-0211.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Florida Central . Original escrito por Zenaida Gonzalez Kotala. Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
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