Un làser que treballa a temperatura ambient i que consumeix 1.000 vegades menys

La Universitat de València participa en el desenvolupament d’aquest projecte
23 gener 2016 01:00h
RedactaVeu / València
 
El treball, publicat en la revista ‘Optica’ de l’Optical Society of America (OSA), ha estat seleccionat com un dels 30 treballs més rellevants de l’any 2015 en l’àrea de l’òptica.
 
Segons els investigadors, els làsers necessiten un bombament extern –òptic (llum) o bé elèctric (corrent)– per a començar a emetre llum làser. “Si aquest llindar és molt alt, el sistema necessita molta potència per a funcionar. No obstant això, si aquest llindar és baix, cal poca potència i podem dir que el sistema és més eficient”, assenyalen des de l’equip d’investigació.
 
Precisament, un dels paradigmes de la recerca en aquest camp és aconseguir làsers de llindar nul, amb els quals pràcticament no es necessitaria consum extra, ja que qualsevol aportació de corrent o de llum, per mínima que siga, seria suficient per a aconseguir llum làser.
 
El dispositiu làser fabricat a l’Institut de Microelectrònica de Madrid (CSIC) i testat en la Unitat de Materials i Dispositius Optoelectrònics de l’Institut de Ciències dels Materials de la Universitat de València (ICMUV), es basa en l’emissió òptica de nanoestructures semiconductores embegudes en una cavitat de cristall fotònic, que operen quasi sense llindar i a temperatura ambient. És un dispositiu que, per les seues característiques, és adequat per a usar-lo en circuits fotònics, equiparables als circuits electrònics però que, en lloc d’operar amb corrents i voltatges, funcionen amb llum.
 
A diferència dels làsers sense llindar fabricats fins a hui, que requereixen temperatures molt baixes per a funcionar (-269 ºC), aquest dispositiu treballa a temperatura ambient, “la qual cosa abarateix significativament la tecnologia i permet pensar en la seua inserció en el teixit productiu”, segons els investigadors.
 
El tercer dels seus avantatges prové de la longitud d’ona en què emet llum, 1.286 nanòmetres (1 nanòmetre = 1 nm), corresponent a la segona finestra espectral de les telecomunicacions. Hi ha dues zones espectrals específiques usades en les tecnologies de comunicacions amb fibra òptica: la segona finestra (1.300 nm), on els polsos de llum no presenten dispersió temporal, i la tercera finestra (1.550 nm), on la llum pateix el mínim nivell de pèrdues en propagar-se per la fibra.
 
Per aquesta raó, afirmen els experts, aquest tipus de dispositiu seria fàcilment integrable en nous equips de fibra òptica, la qual cosa permetria desenvolupar tecnologies de telecomunicacions, tecnologies d’emmagatzematge de dades o biosensors d’alta sensibilitat. Amb això es reduirien els consums i s’oferirien alternatives tecnològiques molt més eficients i sostenibles.
 
Aquest treball es va desenvolupar a l’Institut de Microelectrònica de Madrid (CSIC), a la Unitat de Dispositius Optoelectrònics (UMDO-Universitat de València) i al Laboratory for Solid State Physics (ETH Zuric).
 
L’article d’I. Prieto ‘et al’ (Optica 2, pàg. 66, 2015) ha sigut seleccionat per l’Optical Society of America com un dels 30 més rellevants de l’any 2015 del camp de l’òptica.

 


next