Laser sintonizável alterna suavemente entre múltiplas cores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/07/2025

Ilustração artística do novo laser sintonizável de anel.
[Imagem: Joshua Mornhinweg/Capasso Lab]

Laser sintonizável

Um novo tipo de laser permite ajustar a cor emitida usando uma série de anéis para emitir diversos comprimentos de onda de luz a partir de um único chip - um nível de miniaturização inédito.

Com uma transição suave entre as cores, o laser promete substituir muitos dos equipamentos atuais, que apresentam limitações em termos de precisão, alcance e custo - lasers sintonizáveis, ou ajustáveis, são usados em diversas aplicações, desde detecção de gases e telecomunicações até diagnósticos médicos.

Hoje, lasers que emitem em uma ampla faixa de comprimentos de onda, ou cores, sacrificam a precisão de cada cor. E quando se tenta construir lasers que conseguem sintonizar com precisão muitas cores, os equipamentos rapidamente ficam complicados e caros porque geralmente requerem peças móveis.

Johannes Fuchsberger e colegas das universidades de Harvard, nos EUA, e Técnica de Viena, na Áustria, conseguiram agora colocar tudo dentro um chip, oferecendo miniaturização e precisão ao mesmo tempo.

"A versatilidade desta nova plataforma significa que lasers semelhantes podem ser fabricados em comprimentos de onda comercialmente mais relevantes, como para aplicações de telecomunicações, para diagnósticos médicos ou para qualquer laser que emita no espectro visível da luz," disse o professor Federico Capasso, cuja equipe recentemente criou um laser terahertz capaz de emitir 120 cores.

Laser de anel

O novo emissor de luz sintonizável consiste em vários pequenos lasers em forma de anel, cada um com um tamanho ligeiramente diferente, mas todos conectados ao mesmo guia de ondas - o canal por onde a luz sai. Cada anel emite luz com um comprimento de onda diferente - basta um ajuste da corrente elétrica de controle para que o laser transicione suavemente entre diferentes cores.

O projeto inteligente e compacto garante que o laser emita apenas um comprimento de onda por vez, permaneça estável mesmo em ambientes adversos e possa ser facilmente dimensionado. Além disso, os anéis podem funcionar individualmente ou em conjunto, para produzir um feixe mais potente.

"O que é realmente interessante sobre o nosso laser é a simplicidade de fabricação," disse Fuchsberger. "Não temos peças mecanicamente móveis e temos um esquema de fabricação simples que resulta em um pequeno espaço ocupado."

A arquitetura exclusiva do laser também o protege contra problemas comuns, como a retroalimentação óptica, que ocorre quando a luz do laser é refletida de volta para a fonte, o que pode causar desestabilização - como os anéis emitem unidirecionalmente, seja no sentido horário ou anti-horário, não há chance de retrorreflexão.

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