Logran obtener láser pulsado de 25 kilómetros

Científicos acaban de dar un nuevo paso en el desarrollo del láser, al presentar una nueva familia de láseres pulsados de fibra en los que la luz se genera en anillos de fibra óptica de hasta 25 kilómetros de longitud.

Este avance es obra de un equipo encabezado por Inés Cáceres-Pablo, del Instituto de Óptica Daza de Valdés, adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España.

En el equipo también han trabajado otros expertos del Instituto de Óptica así como de la Universidad de Tampere en Finlandia.

Estos dispositivos, que se basan en la aplicación de tecnología patentada en el CSIC y en explotación por la empresa FYLA Láser S.L., ofrecen la posibilidad de fabricar con un costo considerablemente menor al de tecnologías previamente existentes, láseres de altas prestaciones con aplicaciones como el procesado de materiales, la medición de agentes contaminantes atmosféricos, el desarrollo de sistemas LIDAR o la metrología de precisión.

“El láser, un dispositivo que ya ha sobrepasado los 60 años, es una de las tecnologías más presentes en la actualidad en todos los ámbitos de la vida, con miles de aplicaciones que van desde la electrónica de consumo hasta la medicina o la industria”, explica Juan Diego Ania Castañón, director del Instituto de Óptica y coordinador del trabajo.

“Esta tecnología está en constante evolución, siempre buscando nuevas soluciones que respondan a las necesidades de la sociedad.”

Entre los diferentes tipos de láseres destacan los láseres de pulsos ultracortos, capaces de generar luz de enorme intensidad concentrada en pulsos que duran solo unas billonésimas de segundo.

Los láseres pulsados diseñados en el CSIC son de esta variedad, y tienen la peculiaridad de generar, de forma natural y aprovechando el tiempo que la luz tarda en recorrer el anillo, tan solo unas pocas decenas de miles de pulsos por segundo, concentrando de este modo la energía del láser en una pequeña cantidad de estallidos de luz de gran intensidad.

En esta nueva investigación, se ha conseguido multiplicar por 10 la potencia de pico y las energías por pulso en comparación con la primera generación de láseres ultralargos pulsados, que utilizaba anillos de unos pocos kilómetros.

Todo ello con duraciones de pulso de alrededor de 100 femtosegundos, o lo que es lo mismo, la décima parte de una billonésima de segundo.

Una de las primeras aplicaciones potenciales de estos dispositivos, dada a conocer el año pasado, era utilizar esta familia de fuentes de luz en la detección de gases contaminantes en la atmósfera haciendo uso de espectroscopía infrarroja, una técnica muy versátil que se utiliza también en ámbitos tan variados como la medicina o la exploración del cosmos.

La generación de pulsos ultracortos estables en anillos kilométricos de fibra se consideró imposible durante años, hasta que el equipo del CSIC encontró la vía.

“La clave estaba en producir solitones, u ondas solitarias, en el interior de la fibra, y generar las condiciones para su preservación durante largas distancias.

Estas estructuras, inicialmente observadas en canales de agua en el siglo XIX, aparecen en multitud de sistemas, desde los tsunamis o las cadenas moleculares hasta algunos modelos cosmológicos, y en nuestro caso, permiten preservar la duración de los pulsos a pesar de la gran longitud del anillo.“, señala Ania Castañón.

Fuente: Optics & Laser Technology