I laser sono importanti nella scienza e nella tecnica, le notizie giornaliere di settore riguardano anche loro. I ricercatori dell’Università di Sydney hanno sviluppato un metodo per ridurre il rumore nei laser su scala di microchip. Il lavoro riguarda i laser Brillouin, dal nome del fisico francese che ha scoperto un effetto delle fibre ottiche noto come scattering. Nel 1949 divenne direttore della IBM, poi membro dell’Accademia Nazionale delle Scienze e docente della Columbia University.
I laser che portano il suo nome producono una luce utilizzata in applicazioni avanzate: ad esempio computer quantistici, sensori di precisione, reti di comunicazione ultraveloci, orologi atomici ottici. Fino alla scoperta dei ricercatori di Sydney, l’utilizzo dei laser Brillouin era limitato nelle prestazioni per via di una cascata di luce che ne compromette la qualità.
I ricercatori hanno utilizzato l’ingegneria del bandgap fotonico: sono stati inseriti dei reticoli all’interno della cavità ottica del laser. Queste strutture nanometriche, note con il nome di Bragg, bloccano la formazione delle modalità indesiderate di luce senza interferire con la modalità principale. I laser Brillouin così riscoprono nuovi utilizzi e qualità di prestazioni: la soglia di attivazione è aumentata di sei volte e anche la potenza è cresciuta di 2,5 volte.
Laser meno rumorosi e più precisi grazie ai ricercatori di Sydney: ecco come sono cambiati grazie ai reticoli di Bragg
I reticoli di Bragg inseriti si possono configurare tramite luce laser senza rifabbricare il chip. Si tratta di un’accelerazione dei processi che consente il passaggio da un funzionamento monomodale, stabile e privo di rumore, a uno multimodale basato sulla cascata. Le applicazioni crescono per i laser e i ricercatori hanno scoperto così nuove cose dal punto di vista tecnico. Ecco che cosa dicono gli autori dello studio.
“I laser Brillouin sono tra le sorgenti luminose più coerenti e possono essere realizzati su scala di chip. Ma quando si cerca di aumentare la potenza di uscita, tendono a frammentarsi in più modalità parassite. Queste modalità extra aggiungono rumore e sottraggono energia alla modalità fondamentale, che è quella che si desidera utilizzare. Per molte applicazioni reali, questo rappresenta un problema notevole”. Ha affermato Ryan Russell, dottorando e autore principale della ricerca.
Tra le tante altre dichiarazioni, è importante quella di un altro fisico,il dottor Moritz Merklein: “Mentre continuiamo a costruire sistemi ottici sempre più complessi a bordo di chip miniaturizzati, avere questo nuovo livello di controllo è fondamentale. Ci consente di spingere questi dispositivi verso regimi che prima erano off-limits”.
Laser ultra stabili e a basso rumore: la svolta che apre la strada al futuro quantistico è stato pubblicato per la prima volta su Lega Nerd. L’utilizzo dei testi contenuti su Lega Nerd è soggetto alla licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Non opere derivate 2.5 Italia License. Altri articoli dello stesso autore: Daniela Giannace