Los ingenieros pioneros que trabajan con tecnología de frecuencia de terahercios han estado investigando cómo se seleccionan las frecuencias individuales cuando se enciende un láser, y qué tan rápido se realiza la selección.
El desarrollo de equipos específicos de terahercios les ha permitido investigar este proceso por primera vez. Sus resultados, publicados en Comunicaciones de la naturaleza , apuntalará el desarrollo futuro de los láseres de semiconductores, incluidos los utilizados en los sistemas de telecomunicaciones del sector público y privado.
Durante muchos años, se ha pronosticado que las frecuencias de funcionamiento dentro de los láseres de semiconductores se estabilizan en una escala de tiempo de unos pocos nanosegundos es decir, unas pocas billonésimas de segundo y se pueden cambiar en unos pocos cientos de picosegundos es decir, milésimas de nanosegundo.
Hasta ahora, sin embargo, ningún detector ha sido capaz de medir y probar esto con precisión, y los mejores resultados solo se han logrado en escalas de tiempo de nanosegundos, que son demasiado lentos para permitir un análisis realmente eficiente o para usarse para desarrollar el nuevo y más eficazsistemas.
Los investigadores de la Universidad de Leeds, que trabajan con colegas internacionales de la École Normal Supérieure en París, Francia y la Universidad de Queensland en Brisbane, Australia, ahora han utilizado láseres de cascada cuántica de frecuencia de terahercios y una técnica llamada espectroscopía de dominio de tiempo de terahercios para comprender este láserproceso de estabilización.
La tecnología impulsada por terahercios puede medir la longitud de onda de la luz en períodos de femtosegundos es decir, millonésimas de nanosegundo dando niveles de detalle sin precedentes. Al conocer la velocidad a la que cambian las longitudes de onda dentro de los láseres y lo que sucede durante ese proceso dentro de un tiempo minúsculomarcos, se pueden construir dispositivos y sistemas más eficientes.
Los elementos de Leeds del estudio se llevaron a cabo en el Laboratorio de Fotónica Terahertz de la Universidad, parte del Centro Bragg de Investigación de Materiales de la Universidad.
El Dr. Iman Kundu, autor principal del trabajo de investigación que explica los hallazgos del grupo, dijo: "Hemos explotado las capacidades de detección ultrarrápidas de la tecnología de terahercios para observar cómo las emisiones láser evolucionan de múltiples colores a una sola longitud de onda en menos de una billonésima parte desegundo.
"Ahora que podemos ver la emisión detallada de los láseres en marcos de tiempo increíblemente pequeños, podemos ver cómo cambia la longitud de onda de la luz a medida que uno se mueve de un estado estable a un nuevo estado estable.
"Los beneficios para los diseñadores de sistemas comerciales son potencialmente significativos. La tecnología de Terahertz no está disponible para muchos sectores, pero creemos que su valor radica en poder resaltar las tendencias y explicar el funcionamiento detallado de los dispositivos fotónicos integrados, que se utilizan en complejossistemas de imágenes que se pueden encontrar en los sectores farmacéutico o electrónico.
"Los diseñadores pueden aplicar estos hallazgos a los láseres que funcionan en diferentes partes del espectro electromagnético, ya que la física subyacente será muy similar"
El profesor Edmund Linfield, presidente de Terahertz Electronics en la Universidad de Leeds, que también participó en el estudio, dijo: "Estamos utilizando las capacidades altamente avanzadas de la tecnología terahertz para iluminar el funcionamiento de los láseres".
"Nuestra investigación tiene como objetivo mostrar a los ingenieros y desarrolladores dónde buscar para impulsar un mayor rendimiento en sus propios sistemas. Al hacer esto, aumentaremos la competitividad global de la base de ciencia e ingeniería del Reino Unido".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Leeds . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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