Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/02/2022
Laser terahertz
Pesquisadores demonstraram um laser inédito, operando na faixa terahertz (altíssima frequência) que é compacto, funciona a temperatura ambiente e pode produzir 120 cores diferentes.
Este largo espectro de emissão, com frequências individuais abrangendo a faixa de 0,25 a 1,3 THz, representa um salto para trazer essa região do espectro eletromagnético, até agora tão difícil de alcançar, para aplicações práticas.
O laser terahertz - ou laser de raios T - poderá ser usado em uma variedade de aplicações, como imagens de câncer de pele e mama, detecção de drogas, segurança e links de comunicação de ultracapacidade sem a necessidade de passar fibras ópticas.
"Este é um salto tecnológico para gerar radiação terahertz," disse o professor Federico Capasso, da Universidade de Harvard, nos EUA. "Graças ao seu perfil compacto, eficiência, ampla faixa de ajuste e operação a temperatura ambiente, este laser tem o potencial de se tornar uma tecnologia chave para preencher a lacuna de terahertz para aplicações em imageamento, segurança ou comunicações."
A faixa de frequência de terahertz - que fica no meio do espectro eletromagnético, entre as micro-ondas e a luz infravermelha - tem permanecido difícil de explorar para aplicações porque a maioria das fontes de terahertz são muito volumosas, ineficientes ou dependem de dispositivos de baixa temperatura para produzir as cores de forma ajustável.
Moléculas ópticas
Em um laser de gás típico, um grande número de moléculas fica presa entre dois espelhos, sendo levadas a um nível de energia mais alto pela luz inicial, conhecida como luz de bombeamento. Mas, tão logo atingem esse nível mais alto, elas decaem, emitindo um fóton.
Esses fótons estimulam o decaimento de mais moléculas à medida que saltam para frente e para trás entre os dois espelhos, levando à amplificação da luz. Para alterar a frequência dos fótons emitidos, você precisa alterar o nível de energia das moléculas.
A equipe descobriu que substituir o óxido nitroso, que vinham usando até agora, pelo fluoreto de metila, uma molécula que reage fortemente com campos ópticos, produz resultados radicalmente melhores.
"Este composto é realmente bom em absorver infravermelho e emitir terahertz," contou o professor Arman Amirzhan, membro da equipe. "Ao usar fluoreto de metila, que não é tóxico, aumentamos a eficiência e o alcance de sintonia do laser."
"Um dispositivo com menos de um pé cúbico [0,028 m3] nos permitirá direcionar essa faixa de frequência para ainda mais aplicações em comunicações de curto alcance, radar de curto alcance, biomedicina e imagem," finalizou o professor Paul Chevalier, que também está trabalhando em um rádio a laser.
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