Un láser ultrarrápido de alto rendimiento del tamaño de la punta de un dedo

Un alto rendimientoláser ultrarrápidodel tamaño de la punta de un dedo

Según un nuevo artículo de portada publicado en la revista Science, investigadores de la City University de Nueva York han demostrado una nueva forma de crear alto rendimiento.láseres ultrarrápidossobre nanofotónica. Este miniaturizado de modo bloqueadoláseremite una serie de pulsos de luz coherentes ultracortos a intervalos de femtosegundos (billonésimas de segundo).

Modo ultrarrápido bloqueadoláseresPuede ayudar a desvelar los secretos de las escalas de tiempo más rápidas de la naturaleza, como la formación o ruptura de enlaces moleculares durante reacciones químicas o la propagación de la luz en medios turbulentos. La alta velocidad, la intensidad de pulso máxima y la amplia cobertura espectral de los láseres de modo bloqueado también posibilitan muchas tecnologías fotónicas, como los relojes atómicos ópticos, la imagen biológica y las computadoras que utilizan la luz para calcular y procesar datos.

Sin embargo, los láseres de modo bloqueado más avanzados siguen siendo sistemas de escritorio extremadamente caros y de alto consumo, limitados al uso en laboratorio. El objetivo de la nueva investigación es convertirlos en sistemas del tamaño de un chip que puedan producirse en masa e implementarse en campo. Los investigadores utilizaron una plataforma de material emergente de niobato de litio de película delgada (TFLN) para moldear y controlar con precisión los pulsos láser mediante la aplicación de señales eléctricas de radiofrecuencia externas. El equipo combinó la alta ganancia láser de los semiconductores de clase III-V con la eficiente capacidad de moldeo de pulsos de las guías de onda fotónicas a nanoescala de TFLN para desarrollar un láser que emite una alta potencia pico de salida de 0,5 vatios.

Además de su tamaño compacto, del tamaño de la punta de un dedo, el láser de modo bloqueado recientemente demostrado también exhibe varias propiedades que los láseres tradicionales no pueden lograr, como la capacidad de ajustar con precisión la frecuencia de repetición del pulso de salida en un amplio rango de 200 megahercios con solo ajustar la corriente de bombeo. El equipo espera lograr una fuente de peine a escala de chip y con estabilidad de frecuencia mediante la potente reconfiguración del láser, crucial para la detección precisa. Entre sus aplicaciones prácticas se incluyen el uso de teléfonos móviles para diagnosticar enfermedades oculares, analizar E. coli y virus peligrosos en alimentos y el medio ambiente, y facilitar la navegación cuando el GPS está dañado o no está disponible.