p Os pesquisadores da Northwestern University projetaram um pente de frequência de laser em cascata quântica (QCL) que é dramaticamente mais eficiente do que as iterações anteriores. p Liderado por Manijeh Razeghi, pesquisadores do Centro de Dispositivos Quânticos da Northwestern projetaram teoricamente e sintetizaram experimentalmente um novo, material emissor de engenharia de deformação. Feito com o novo material, o pente de frequência QCL compacto é uma ordem de magnitude mais eficiente e emite mais de quatro vezes a potência de saída do que todas as demonstrações anteriores.

p O pente de frequência QCL de Razeghi opera na região espectral infravermelha, que é útil para detectar muitos tipos diferentes de produtos químicos, incluindo emissões industriais, explosivos, e agentes de guerra química.

p "Estamos vendo o início de uma verdadeira revolução na tecnologia de sensores compactos de gás, "disse Razeghi, Walter P. Murphy Professor de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação na McCormick School of Engineering da Northwestern. "Imagine um sistema portátil que pode detectar vestígios de produtos químicos perigosos em uma fração de segundo."

p Apoiado pela National Science Foundation, Departamento de Segurança Interna, Comando de Sistemas Aéreos Navais, e NASA, a pesquisa foi publicada online hoje em Relatórios Científicos .

p Um jogador revolucionário na ciência fundamental, um pente de frequência é uma fonte de luz que emite um espectro contendo uma série de discretas, linhas de frequência igualmente espaçadas. O espaçamento exato das frequências é a chave para manipular a luz para várias aplicações e levou a novas tecnologias em diversos campos, incluindo remédios, comunicações, e astronomia. Hoje, os combs de frequência abrangem vastas frequências de luz, de terahertz a visível e ultravioleta extremo.

p "Uma vez que o pente de frequência direta foi gerado usando um laser de femtossegundo travado em modo na década de 1990, várias técnicas têm sido usadas para produzir pentes de frequência, "Razeghi disse." Mas cada uma dessas técnicas requer vários componentes ópticos. Isso não é compacto nem conveniente. "

p O trabalho de Razeghi tornou possível gerar um pente de frequência a partir de um único componente optoeletrônico com apenas alguns milímetros de comprimento. O pente de frequência QCL resultante é incrivelmente compacto e emite mais de 300 linhas de frequência igualmente espaçadas, abrangendo um intervalo de 130 centímetros.

p "O sistema é baseado em um componente de produção em massa sem partes móveis, "Razeghi disse, "o que é atraente em termos de custo e durabilidade."

p O grupo de Razeghi está atualmente procurando maneiras de aumentar ainda mais a faixa espectral de seus pentes de frequência QCL. Isso inclui a busca de maneiras de fazer uma escala de chips, temperatura do quarto, pente de frequência terahertz, que permitiria novas aplicações em avaliação não destrutiva de embalagens e imagens biomédicas.