Um grupo de pesquisa internacional, liderado por cientistas da Macquarie University, desenvolveu uma tecnologia de fibra óptica pioneira mundial que pode ajudar a detectar uma ampla gama de gases com sensibilidade sem precedentes, com aplicações potenciais que variam da análise da respiração ao monitoramento da qualidade do ar. A descoberta, que foi publicado no jornal Optica , descreve o desenvolvimento de um dispositivo de fibra óptica que engloba um laser infravermelho invisível acoplado a um gerador supercontínuo de banda ultralarga - dois elementos que os pesquisadores nunca conseguiram combinar em um único sistema óptico antes.

"A nova tecnologia de supercontínuo que desenvolvemos é capaz de ser usada para detectar uma série de gases, incluindo metano, dióxido de carbono e óxido nitroso - gases que podem ser prejudiciais aos humanos em níveis elevados e têm implicações nas mudanças climáticas, "explicou o pesquisador principal, Dr. Darren Hudson, da Macquarie University.

Na última década, pesquisadores em todo o mundo trabalharam para criar fontes de luz infravermelha de alto brilho - uma forma invisível de luz que fica logo além da luz vermelha visível no espectro. Embora este trabalho tenha revolucionado a forma como detectamos e medimos uma gama impressionante de moléculas, a tecnologia atual ainda requer grandes sistemas de laser, condições de laboratório óptico, e um usuário experiente para operar. Este novo sistema baseado em fibra óptica tornará esta tecnologia muito menor e mais fácil de usar, disse o Dr. Hudson.

"Embora pesquisas anteriores tenham levado a fontes supercontínuas de banda ultralarga, Conseguimos espremer essa tecnologia em um sistema que pode ser totalmente integrado por fibra - denominado sistema "todas as fibras" - protegendo-o de influências externas e tornando-o muito mais fácil de usar em uma série de situações científicas e médicas, incluindo operação em ambientes hostis. "

Para alcançar o primeiro sistema "totalmente em fibra", os pesquisadores desenvolveram primeiro um novo tipo de laser de fibra que emite luz infravermelha em rajadas extremamente curtas (180 milionésimos de nanossegundo). Eles então dispararam esses pulsos de laser em um tipo especial de fibra de microfio, desenvolvido por colaboradores da McGill University e Laval University no Canadá.

"O desempenho supercontínuo resultante da nova tecnologia de fibra óptica corresponde ao melhor desempenho de grandes sistemas a laser, mas em um pacote que um dia caberia na palma da sua mão, "disse o professor associado Alex Fuerbach, co-líder do grupo de pesquisa que produziu o estudo, da Macquarie University.

Os pesquisadores agora procuram trabalhar com colaboradores para testar diferentes maneiras de usar a tecnologia.

"Como o novo sistema pode ser capaz de detectar gases traço em vários ambientes, esperamos trabalhar com outros grupos para testar seu uso nesses aplicativos, que pode incluir análise de respiração para detecção precoce de doenças, monitoramento ambiental para emissões, monitoramento das mudanças climáticas e em ambientes industriais onde o fraturamento hidráulico e a mineração estão ocorrendo, "concluiu A / Prof. Fuerbach.