Científicos de Israel y Alemania han colaborado en el desarrollo de un conjunto de láseres de cavidad vertical que actúan como un único láser.
Los resultados se publicaron en un artículo de investigación conjunto publicado por Science el pasado viernes. Esta colaboración se venía desarrollando desde hace un par de meses, cuando se produjo la pandemia de coronavirus.
La tecnología cotidiana utiliza los láseres de emisión superficial de cavidad vertical (VCSEL), que están presentes en los teléfonos, los autos o la transmisión de datos. Los científicos han querido aumentar su potencia mediante estos dispositivos combinando muchos VCSEL y forzándolos a actuar como un único láser coherente, pero sin éxito.
Sin embargo, en este avance actual, el equipo utilizó una plataforma topológica para demostrar una matriz de láseres. Ahora la luz se emite a través de la superficie de un chip plano.
Hace años, el profesor Mordechai Segev, del grupo del Technion, demostró cómo la luz puede viajar por los bordes de una matriz bidimensional de guías de onda utilizando el primer aislante topológico fonótico.
A continuación, el grupo de investigación utilizó los conceptos de la fotónica topológica con VCSELs que emiten luz verticalmente, lo que da lugar a un láser fuerte y potente, demostrando que es posible que los VCSELs sean un componente integral para fabricar un láser eficiente.
“Es fascinante ver cómo evoluciona la ciencia”, dijo el profesor Segev. “Pasamos de los conceptos fundamentales de la física a los cambios fundacionales de la misma, y ahora a la tecnología real que ahora persiguen las empresas”.
“El principio topológico de este láser puede funcionar en general para todas las longitudes de onda y, por tanto, para una serie de materiales”, explica el director del proyecto, el profesor Sebastian Klembt, de la Universidad de Würzburg, que trabaja en la interacción luz-materia y la fotónica topológica. “El número exacto de microláseres que hay que disponer y conectar dependerá siempre por completo de la aplicación. Podemos ampliar el tamaño de la red de láseres hasta un tamaño muy grande y, en principio, seguirá siendo coherente también para grandes cantidades. Es estupendo ver que la topología, originalmente una rama de las matemáticas, ha surgido como una nueva y revolucionaria caja de herramientas para controlar, dirigir y mejorar las propiedades del láser”.