Os lasers tornaram-se uma parte importante do nosso dia-a-dia.
De telefones e tablets a carros autônomos e comunicação de dados, até mesmo as informações que você está lendo agora provavelmente serão entregues a você por meio de lasers.

As aplicações da tecnologia são tão amplas que até os pesquisadores que lidam diariamente com lasers ficam continuamente maravilhados.

Entre eles está o pesquisador da Universidade de Queensland, Dr. Martin Plöschner, da Escola de Tecnologia da Informação e Engenharia Elétrica (ITEE).

"Tenho trabalhado com lasers nos últimos 15 anos e, no entanto, muitas vezes fico surpreso ao encontrá-los nos lugares mais inesperados", disse o Dr. Plöschner.

"Em muitas de suas aplicações, os lasers operam em parte do espectro que é invisível aos nossos olhos.

"E o que os olhos não podem ver, a mente muitas vezes não sabe.

"Se os lasers operassem mais na parte visível do espectro, o mundo ao nosso redor seria um magnífico show de laser."

Uma dessas aplicações ocultas dos lasers é a comunicação de dados ópticos – onde a luz do laser atravessa fibras ópticas para fornecer informações.

Mas a demanda cada vez maior por acesso mais rápido e frequente aos dados está levando as redes de fibra ótica em todo o mundo ao seu limite - o chamado "esmagamento de capacidade".

O Dr. Joel Carpenter do ITEE da UQ disse que os pulsos de luz laser retransmitidos ao longo das fibras de vidro ou plástico viajam em velocidades diferentes e podem se sobrepor, retardando o processo.

"Imagine gritar com um amigo através de um longo cano de concreto", disse o Dr. Carpenter. "Sua mensagem irá distorcer dependendo de quanto o tubo ecoa, e você também terá que esperar que os ecos diminuam de uma mensagem antes de enviar a próxima.

"É um problema semelhante em grandes grupos de servidores de computador, com a quantidade de eco dependente da forma e cor dos lasers lançados na fibra óptica."

Medir as propriedades dos lasers é vital para fazer melhorias, mas não existe um método para capturar totalmente essa complexidade.

Até agora.

Dr. Plöschner, Dr. Carpenter e sua equipe - com experiência em manipulação, modelagem e caracterização de feixe de laser - estavam ansiosos para resolver o problema.

Eles fizeram uma parceria com o fabricante líder de laser II-VI Inc. e passaram três anos trabalhando em uma maneira de tornar os lasers mais rápidos e melhorar seu desempenho.

Eles desenvolveram uma ferramenta que mede a saída de lasers emissores de superfície de cavidade vertical (VCSELs) e permite o exame da grande quantidade de dados que sua luz carrega.

"O sistema em si é do tamanho de uma caixa de sapatos e é simplesmente inserido no caminho do feixe de laser", disse o Dr. Plöschner.

"Ele pode nos dizer como o feixe de laser evolui no tempo e muda sua forma e cor.

"Essa informação é crucial para como o feixe viaja através do link de fibra."

Os resultados agora podem ser usados ​​para melhorar a próxima geração de lasers.

"Nossa ferramenta tornará possível identificar as características do feixe que contribuem para a 'espalhamento de pulso' no link óptico, o que diminui a velocidade dos dados", disse o Dr. Plöschner.

"Os engenheiros de laser podem projetar lasers sem esses recursos desonestos, levando a links ópticos com maior velocidade e maior distância de operação.

"E qualquer ferramenta que possa facilitar a transferência de dados mais rápida em distâncias maiores é útil."

Dr. Plöschner disse que a tecnologia de laser aprimorada deve beneficiar uma série de indústrias, desde telecomunicações até segurança e fabricação de automóveis.

“Carros autônomos usam lasers para fazer uma imagem 3D da cena para ajudá-los a navegar pelo tráfego ou estacionar de ré em um local apertado”, disse ele.

"E você é escaneado por centenas de minúsculos lasers toda vez que usa o reconhecimento facial para desbloquear seu smartphone.

"Não é surpresa, então, que haja uma enorme demanda para fabricar lasers com desempenho aprimorado.

"Esta descoberta irá desbloquear um tesouro de informações de feixes ópticos."

A pesquisa foi publicada em Nature Communications . + Explorar mais

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