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Ingeniería
Paso Importante Hacia una Nueva
Generación de Sensores y Dispositivos de Comunicación
6 de
Septiembre de 2007.
 Ingenieros
de la Universidad Purdue han demostrado cómo controlar con precisión las
propiedades espectrales de pulsos de luz ultrarrápidos, un paso hacia la
creación de sensores avanzados, dispositivos de comunicación más
potentes, así como tecnologías e instrumentos de laboratorio más
precisos.
Los pulsos láser podrían ser comparados a la luz estroboscópica empleada
en la fotografía de gran velocidad para congelar los objetos en rápido
movimiento como por ejemplo insectos en pleno vuelo. Sin embargo, estos
pulsos de láser son millones de veces más rápidos, con duraciones de un
picosegundo o incluso un femtosegundo.
Las propiedades de los pulsos, cuando son representadas sobre un
gráfico, asumen formas específicas que caracterizan la cambiante
intensidad de la luz desde el principio hasta el fin de cada pulso.
Controlar con precisión esta intensidad, lo que se denomina la
"conformación" o "moldeado" del pulso, permitirá a los investigadores
poner a punto pulsos láser para satisfacer aplicaciones específicas.
Investigadores de otras instituciones han desarrollado láseres
ultrarrápidos productores de trenes de pulsos que son descompuestos en
centenares de miles de segmentos, donde cada segmento representa una
porción diferente del espectro de la luz que constituye un pulso. Los
segmentos se denominan "líneas de peine" porque cuando son representados
sobre un gráfico se parecen a los dientes de un peine. El tren de pulsos
completo se denomina "peine de frecuencias de femtosegundos". El premio
Nobel de Física del 2005 se otorgó a los investigadores que controlaron
con precisión las frecuencias de estas líneas de peine y demostraron
aplicaciones relacionadas con relojes ópticos avanzados que podrían
mejorar las comunicaciones, reforzar los sistemas de navegación y
permitir nuevos experimentos para probar teorías de la física, entre
otros posibles usos.
En la nueva investigación, los ingenieros de Purdue conformaron con
precisión 100 líneas de peine en un solo pulso.
La técnica de conformación de pulsos no es nueva. Sin embargo, el equipo
de Purdue es el primero en lograr la conformación de pulsos de luz a
partir de un peine de frecuencias del orden del femtosegundo y demostrar
la técnica en una escala tan fina, controlando las propiedades de 100
líneas espectrales de peine dentro de cada pulso.
Controlando con precisión la "estructura fina" de frecuencias de los
pulsos láser, los investigadores esperan poder crear sensores ópticos
avanzados que detecten y midan cantidades ínfimas de materiales
peligrosos o contaminantes, dispositivos para una espectroscopia
extremadamente sensible destinada a laboratorios de investigación, y
sistemas de comunicación basados en la óptica que transmitan mayores
volúmenes de información con mejor calidad e incrementando el ancho de
banda. Sin embargo, alcanzar plenamente estas metas requerirá controlar
de 100.000 a un millón de líneas de peine en cada pulso.
El avance conseguido por los ingenieros de Purdue permitirá a los
investigadores controlar la amplitud y la "fase" de las líneas
individuales de peine, o los puntos máximos y mínimos de cada línea
espectral, representando ello la apertura de un camino hacia la
aplicación de la técnica en tecnologías de vanguardia.
Información adicional en:
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