Investigadores de la Universidad de Stanford han construido con éxito un láser de titanio-zafiro (Ti:Sa) que es 10.000 veces más pequeño que cualquier dispositivo similar anterior y está montado en un chip.
Hasta ahora, así Láser El coste de esta tecnología ascendió a más de 100 mil dólares. Pero con el nuevo enfoque que se describió el 26 de junio en la revista naturalezaLos científicos creen que el coste podría bajar a 100 dólares por láser.
También afirman que en el futuro será posible construir miles de láseres en un solo chip de cuatro pulgadas, y que el coste de cada láser podría llegar a ser insignificante. Estos pequeños láseres podrían utilizarse en futuras computadoras cuánticas, neurociencia e incluso microcirugía.
Los láseres experimentales se basan en dos procesos básicos. Primero, molieron el cristal de zafiro hasta obtener una capa de sólo unos cientos de nanómetros de espesor. Luego crearon un vórtice de pequeñas colinas, sobre las que apuntaron con un puntero láser verde. Con cada rotación dentro de ese vórtice, la intensidad del láser aumentaba.
«Producir la plataforma fue una de las partes más difíciles», dijo a WordsSideKick.com Joshua Yang, uno de los autores principales del estudio y candidato a doctorado en la Universidad de Stanford. «El zafiro es un material muy duro. Y cuando lo mueles, mucho. «Muchas veces no te gusta, o se agrieta, o daña lo que estás usando.»
Relacionado: Un nuevo invento convierte cualquier teléfono inteligente o pantalla de TV en un proyector 3D
Pero una vez que se resolvió el problema, Yang describió el proceso como «fácil». Pero quiso subrayar que, si bien el equipo se encuentra en un punto de partida, ya es capaz de “tratar con tecnología láser semiconductora que ha tardado más de una década en madurar”.
Una de las razones por las que el equipo es tan optimista es que los láseres que produce se pueden sintonizar en diferentes longitudes de onda; En concreto de 700 a 1000 nanómetros, o del rojo al infrarrojo.
Esto es crucial para los investigadores atómicos, dijo Yang, citando los qubits de estado sólido como ejemplo. “Estos sistemas atómicos requieren diferentes energías [to make a transition from one state to another]Dijo: «Si compras un láser que tiene un ancho de banda pequeño y la otra transición está fuera de ese ancho de banda, tienes que conseguir otro láser para abordar ese otro sistema».
Yang y sus colegas también crearon una empresa, Fotónica de luz brillanteComercializar tecnología.
«La primera oportunidad que realmente vemos es el mercado de la investigación académica. Como investigadores, reconocemos esta necesidad de láseres. Sabemos que lo que podemos ofrecer es mucho mejor que lo que hay actualmente en el mercado», afirmó Yang.
Aunque Yang no se comprometió con precios específicos, dijo que depende de la funcionalidad incluida, pero ciertamente será mucho más bajo que los láseres Ti:Sa actuales.
Los láseres miniaturizados podrían usarse en computadoras cuánticas, ayudando a hacerlas mucho más pequeñas en el proceso. Yang dijo que podría revolucionar el campo de la optogenética, donde los científicos controlan las neuronas con luz dirigida al interior del cerebro. Actualmente utilizan tecnología masiva de fibra óptica. Finalmente, el láser miniaturizado Ti:Sa se puede utilizar en cirugía láser.
Todo esto depende del éxito de Yang y sus colegas a la hora de miniaturizar y producir en masa la tecnología para que se puedan montar cientos o incluso miles de láseres en un único chip de cuatro pulgadas.
Pero Yang confía en que el proyecto tendrá éxito y cree que el primer «láser sintonizable» para uso académico podría estar a la venta dentro de dos años. Y añadió: «Las aplicaciones potenciales de estos láseres en miniatura son enormes y ¿quién sabe dónde estaremos dentro de cinco años?».
«Propenso a ataques de apatía. Explorador de aspirantes. Analista ávido. Fanático de Internet. Comunicador»
More Stories
El jefe de la Agencia Espacial de EE.UU. quiere hablar con China sobre la basura espacial
Búsqueda de gemas: caracterización de seis planetas gigantes que orbitan enanas frías
La Administración Federal de Aviación de EE. UU. ha puesto en tierra los cohetes Falcon 9 de SpaceX en espera de una investigación sobre un raro accidente de aterrizaje frente a la costa.