Os cientistas da A * STAR desenvolveram um laser de fibra de pulsação rápida exclusivo que possui a saída de comprimento de onda mais ampla até hoje. Este tipo de laser pode substituir vários lasers de comprimento de onda fixo e formar a base de dispositivos compactos úteis para uma variedade de aplicações médicas e militares.

A equipe desenvolveu um laser totalmente de fibra, construído de forma semelhante a um cabo de fibra óptica. O principal componente é um tubo de vidro, cujo núcleo é dopado com átomos que agem como meio de ganho - um material do qual a energia é transferida para aumentar a potência de saída do laser - através do qual as partículas de luz, ou 'fótons', viajar por. Os átomos de dopagem são selecionados de acordo com os comprimentos de onda específicos de luz que irão absorver, armazenar e liberar, criando um eficiente, feixe de saída controlável.

"A data, a maioria dos lasers pulsados ​​totalmente de fibra sintonizáveis ​​alcançam uma faixa de sintonia máxima de cerca de 50 nanômetros, "diz Xia Yu do A * STAR Singapore Institute of Manufacturing Technology, que trabalhou no projeto com sua equipe e seu colaborador Qijie Wang da Universidade Tecnológica de Nanyang. "Conseguimos um laser amplamente ajustável na banda de comprimento de onda do infravermelho médio, com um intervalo de 136 nanômetros (de 1, 842 para 1, 978 nanômetros). Usamos o túlio como átomo de dopagem; isso gera um laser que opera na faixa segura para os olhos, o que significa que poderia ter aplicações médicas e militares. "

Os pesquisadores combinaram duas técnicas para criar seu laser e garantir que a saída fosse ajustável. Eles usaram a evolução de polarização não linear, um efeito de filtragem que seleciona pulsos de luz no comprimento de onda desejado e os canaliza para o feixe de saída. Isso garante simultaneamente que a saída pode ser ajustada a um comprimento de onda específico enquanto gera luz pulsada ultrarrápida. Eles também usaram o bombeamento bidirecional - injetando energia no meio de ganho de ambas as extremidades da fibra - para garantir uma alta potência óptica para a maior faixa de comprimentos de onda possível. O ganho ocorre quando os íons túlio são excitados para estados de alta energia; então, eles liberam mais fótons quando retornam aos estados de energia mais baixa.

"Este é o estado da arte, laser totalmente sintonizável em fibra com saída pulsada neste comprimento de onda, "diz Yu." Mostramos que cada parâmetro, do esquema de bombeamento ao uso de evolução de polarização não linear, é fundamental para o resultado final. "

A equipe de Yu acredita que é simples, laser barato e compacto poderia um dia ser usado em combinação com amplificadores de alta potência para gerar outras formas de laser, incluindo raios ultravioleta extremos e raios-X suaves.