Un material cuyas propiedades ópticas pueden modificarse a pequeña escala con luz láser promete una amplia gama de aplicaciones.
Las propiedades de áreas pequeñas de una película óptica versátil se pueden ajustar aplicando pulsos ultracortos de luz láser, según muestran los investigadores de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR, Singapur [1]. Esta capacidad de ajuste hace que el material sea adecuadopara diversas aplicaciones basadas en luz, desde lentes hasta hologramas.
Cuando se presiona el botón del obturador en una cámara, se enfoca ajustando eléctricamente las posiciones de las partes constituyentes de la lente. Del mismo modo, los parámetros de los componentes ópticos en muchos dispositivos e instrumentos científicos se ajustan moviendo sus partes o estirandoo calentarlos. Ser capaz de utilizar la luz para ajustar los componentes ópticos ofrecería muchas ventajas, incluida una respuesta rápida y una fácil integración en sistemas pequeños y robustos.
Ahora, Qian Wang, del Instituto de Investigación e Ingeniería de Materiales A * STAR y sus colaboradores, desarrolló un sistema ópticamente ajustable, junto con colaboradores de la Universidad de Southampton, Reino Unido, y la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur.
El equipo estudió un material ampliamente utilizado en discos de CD y DVD: vidrio de calcogenuro. En dispositivos de almacenamiento de datos de CD y DVD regrabables, se utilizan pulsos láser de microsegundos o nanosegundos 10-9 segundos para cambiar el medio entre dos estados:- cristalino y desordenado. En contraste, Wang y su equipo utilizaron una serie de pulsos ópticos mucho más cortos de femtosegundos 10-15 segundos para ajustar el vidrio en estados incrementales entre completamente cristalino y completamente desordenado. Al escanear el rayo láser enfocadola película de vidrio, podrían modificar regiones tan pequeñas como aproximadamente 0.6 micrómetros ver imagen.
"Esta técnica nos permite construir dispositivos ópticos con propiedades que varían suavemente en la superficie, borrarlos y luego reescribir una estructura diferente, todo en el mismo lienzo óptico", señala el miembro del equipo, Edward Rogers, de la Universidadde Southampton. "Incluso se puede usar para escribir estructuras complejas como lentes, rejillas de difracción, hologramas y estructuras resonantes avanzadas conocidas como metamateriales, directamente en una película de vidrio de calcogenuro de cambio de fase".
Los investigadores usaron su sistema para hacer varios componentes ópticos, incluido un holograma que tenía ocho niveles de sombreado gris.
Otra ventaja del dispositivo es su tamaño compacto. "En comparación con los componentes ópticos a granel convencionales, nuestros dispositivos ópticos son planos y mucho más pequeños, solo decenas de micrómetros. Esto los hace fáciles de integrar en sistemas ópticos", explica Wang.
El método actualmente implica escanear un rayo láser a través de la película, pero en el futuro puede ser posible usar un generador de patrones ópticos, lo que aceleraría la escritura de la película.
Los investigadores afiliados a A * STAR que contribuyen a esta investigación son del Instituto de Investigación e Ingeniería de Materiales
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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