Una nueva clase de láser desarrollada por un equipo que incluía investigadores de física en la Universidad del Estado de Kansas podría ayudar a los científicos a medir distancias a objetivos lejanos, identificar la presencia de ciertos gases en la atmósfera y enviar imágenes de la Tierra desde el espacio.
Estos láseres energéticamente eficientes también son portátiles, producen luz a longitudes de onda difíciles de alcanzar y tienen el potencial de escalar a versiones de alta potencia.
Los nuevos láseres fueron inventados por Brian Washburn y Kristan Corwin, ambos profesores asociados de física en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad Estatal de Kansas, junto con Andrew Jones, un doctorado en física en mayo de 2012, y Rajesh Kadel, un doctorado en mayo de 2014graduados en física. Otros colaboradores incluyen tres investigadores en física y astronomía de la Universidad de Nuevo México: Wolfgang Rudolf, profesor de Regentes y jefe de departamento, Vasudevan Nampoothiri, profesor asistente de investigación, y Amarin Ratanavis, estudiante de doctorado, y John Zavada, un estudiante de Virginia.físico óptico y fotónico que los reunió a todos.
Los nuevos láseres están basados en fibra y usan varios gases moleculares para producir luz. Se diferencian de los láseres tradicionales de tubo de vidrio, que son grandes y voluminosos, y tienen espejos para reflejar la luz. Pero los nuevos láseres usan una fibra hueca conUna estructura de panal para contener el gas y guiar la luz. Esta fibra óptica se llena con un gas molecular, como el cianuro de hidrógeno o el acetileno. Otro láser excita el gas y hace que una molécula del gas excitado emita espontáneamente la luz. Otras moléculas en elel gas rápidamente sigue su ejemplo, lo que resulta en luz láser.
"Al colocar el gas en un núcleo hueco, podemos tener intensidades de luz realmente altas sin tener que poner tanta energía en el láser", dijo Corwin. "Si tuviera un tubo de vidrio de ese tamaño y le pusiera luzen ella, la luz se escaparía por los lados. En realidad, es la estructura la que hace que funcione "
La estructura también permite la portabilidad. A diferencia de los láseres tradicionales, que son frágiles y engorrosos de mover, el láser de fibra más duradero de los investigadores tiene aproximadamente el grosor de un solo mechón de cabello y puede envolverse alrededor para un almacenamiento y transporte compacto.
"La pequeñez es agradable", dijo Washburn. "Puede enrollar la bobina como una cuerda".
El proceso de invención comenzó cuando Zavada trajo a Washburn y Corwin, que ya tenían experiencia poniendo gas en fibras huecas, junto con Rudolph y Nampoothiri, que eran expertos en la fabricación de láseres de gas bombeados ópticamente.
"Pensamos mucho en cómo funcionaría todo esto juntos, y después de aproximadamente un año y medio, se nos ocurrió", dijo Corwin.
Los láseres de los inventores usan gas, que era el método popular antes de que los fabricantes cambiaran a materiales de estado sólido. Por ejemplo, hasta mediados de la década de 1990, los escáneres de supermercado eran láseres de gas, mientras que los escáneres de supermercado actuales usan estado sólidoláser
"Lo que hemos hecho es usar un medio tecnológico de la vieja escuela en un paquete de la nueva escuela", dijo Washburn.
Los investigadores continúan estudiando y mejorando los láseres utilizando fibras de Fetah Benabid en Xlim en Limoges, Francia, con fondos de la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea de EE. UU. Y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU.
Jones y Kadel ahora trabajan en la industria, tanto en investigación como en diseño de láser. Jones es ingeniero óptico senior para Lockheed-Martin, y Kadel es ingeniero óptico en Calmar Laser.
la patente de EE. UU. No. 9,106,055 para fibra hueca llena de gas se emitió en 2015 y es compartida por la Kansas State University Research Foundation, una corporación sin fines de lucro responsable de administrar las actividades de transferencia de tecnología en la universidad; STC.UNM en la Universidad de Nuevo México;y Zavada.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Kansas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cita esta página :