Pequeños gigantes: nuevos láseres verdes abren puertas a aplicaciones versátiles y revolucionarias

MadridCientíficos logran un avance significativo en la tecnología de láseres al desarrollar pequeños dispositivos que emiten luz verde. La creación de láseres verdes pequeños y estables ha sido un reto, un problema conocido como la "brecha verde." Métodos previos que usaban corrientes eléctricas en semiconductores funcionaban para los láseres rojos y azules, pero no para los verdes. Ahora, investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han resuelto este problema cambiando una pequeña pieza óptica llamada microresonador.

El equipo diseñó un dispositivo diminuto del tamaño de un chip que puede ajustar su grosor y exponerse a más aire. Esto le permite producir una variedad de longitudes de onda de luz que cubren toda la brecha verde. Esta mejora podría tener múltiples aplicaciones emocionantes.

• Comunicaciones submarinas gracias a la transparencia del agua a las longitudes de onda azul-verde
• Tratamientos médicos como la terapia láser para la retinopatía diabética
• Pantallas de proyección láser en color
• Computación cuántica y comunicación

El microresonador utilizado en este estudio está hecho de nitruro de silicio. Cuando la luz infrarroja ingresa en el dispositivo en forma de anillo, circula repetidamente, volviéndose muy intensa e interactuando con el nitruro de silicio. Esta interacción provoca una oscilación paramétrica óptica (OPO), generando dos nuevas longitudes de onda llamadas elidler y la señal. Los investigadores ajustaron el microresonador para producir más de 150 longitudes de onda diferentes.

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Los láseres verdes fabricados en chips ahora pueden integrarse con otros dispositivos para una mayor variedad de aplicaciones. Por ejemplo, en la computación cuántica, los pequeños láseres verdes pueden almacenar datos en qubits. Normalmente, los sistemas cuánticos usan láseres más grandes y pesados, que son difíciles de utilizar fuera de los laboratorios.

Mejorar la eficiencia energética en la creación de colores láser del "green gap" es crucial. Actualmente, solo un pequeño porcentaje de la energía del láser de entrada se convierte en energía de salida. Lograr mejores conexiones entre el láser de entrada y la guía de onda que dirige la luz hacia el microresonador podría incrementar significativamente esta eficiencia.

Este avance completa la gama de diminutos láseres y los hace más útiles en diversos campos de tecnología avanzada. Por lo tanto, el trabajo del equipo del NIST es crucial, abriendo nuevas oportunidades y mejores aplicaciones en varias áreas.