Energia

Paradoxo óptico: laser apaga laser

Paradoxo óptico: laser apaga laser
Os lasers interagem mas, em vez de aumentar a luz, ela se apaga completamente.[Imagem: Vienna University of Technology]

Luz apaga luz

Uma equipe internacional de físicos conseguiu algo inusitado - e paradoxal.

Eles "apagaram" um laser usando um outro laser, simplesmente fazendo com que os dois interferissem mutuamente.

Considere, por exemplo, o seguinte: se você colocar uma lâmpada em uma sala, esperará uma determinada luminosidade. Se acrescentar outra lâmpada similar, a sala ficará ainda mais iluminada.

O que ocorre com esse efeito do laser, até agora desconhecido, é que, ao ligar o segundo laser, a sala simplesmente fica no escuro.

O segundo laser é ligado gradualmente, gerando interações complexas entre os dois feixes.

Ao atingir potência total, a energia de entrada dos dois continua no mesmo nível, mas nenhuma luz é emitida.

Resultado espetacular

"Quando vimos que os dois lasers apagavam-se um ao outro completamente, nos demos conta que, de duas uma: ou havíamos feito alguma coisa errada, ou estávamos diante de um resultado espetacular," conta Stefan Rotter, da Universidade de Viena.

E a segunda opção era a correta.

A luz é uma coleção de ondas, e é bem sabido que ondas interferem umas com as outras, podendo cancelar-se.

Foi fazendo isso de forma cuidadosa que uma equipe demonstrou há poucos dias que é possível guiar a luz para que ela faça curvas suaves, sem qualquer aparato externo.

Contudo, com os dois lasers, a coisa é um pouco mais complicada.

Paradoxo óptico: laser apaga laser
O fenômeno pode ser explicado por algo que os matemáticos chamam de pontos excepcionais, basicamente interseções de superfícies em espaços complexos. [Imagem: Liertzer et al.]

Pontos excepcionais

"Este efeito não é simplesmente resultado de interferências de ondas. É uma combinação de interferência e amplificação de luz, ambas levando a um efeito aparentemente paradoxal," afirma Matthias Liertzer, coautor do estudo.

O fenômeno pode ser explicado por algo que os matemáticos chamam de pontos excepcionais, basicamente interseções de superfícies em espaços complexos.

"A manifestação desses pontos excepcionais nas equações dos nossos lasers leva ao blecaute [do laser]. Desta forma, nós conectamos uma estrutura matemática largamente abstrata com um fenômeno mensurável," disse Rotter.

Uso prático

E as conexões possíveis não param por aí.

Os pesquisadores afirmam que efeitos como esse oferecem novas formas de conectar a tecnologia dos lasers com a microeletrônica.

Por exemplo, nos processadores fotônicos, onde a informação não viaja na forma de elétrons, mas de fótons, muito mais rápidos e virtualmente sem aquecimento.

Bibliografia:

Pump-Induced Exceptional Points in Lasers
M. Liertzer, Li Ge, A. Cerjan, A. D. Stone, H. E. Türeci, S. Rotter
Physical Review Letters
Vol.: 108, 173901
DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.173901




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