Uma equipe de pesquisadores da University of Central Florida superou um problema de longa data na ciência do laser, e as descobertas podem ter aplicações em cirurgia, perfuração e mapeamento a laser 3-D.

Usando o princípio da supersimetria, eles desenvolveram o primeiro arranjo de laser supersimétrico. Suas descobertas foram publicadas recentemente no jornal Ciência .

A supersimetria é uma conjectura em física que diz que cada partícula da matéria, como um elétron, tem um ou mais superparceiros iguais, exceto por uma diferença precisa em seu momento.

"Esta é a primeira demonstração de uma matriz de laser supersimétrica que promete atender às necessidades de matrizes de laser integradas de alta potência com emissão de feixe de alta qualidade, "disse o co-autor do estudo Mercedeh Khajavikhan, professor associado de ótica e fotônica na Faculdade de Óptica e Fotônica da UCF.

Khajavikhan liderou a equipe que desenvolveu a matriz de laser, que é composto por fileiras de lasers e é capaz de produzir grande potência de saída e alta qualidade de feixe.

Este é um primeiro array que gera consistentemente alto brilho, como projetos anteriores resultaram em qualidade de feixe degradada.

Khajavikhan disse que o trabalho anterior de Demetrios Christodoulides, um professor de óptica e fotônica da Pegasus, Cadeira com dotação da família Cobb na faculdade e co-autora do estudo, sugeriu o uso da supersimetria em óptica e sua equipe a explorou ainda mais em seus estudos.

"Contudo, só recentemente meu grupo conseguiu trazer essas ideias em configurações reais de laser, onde tais noções podem ser utilizadas de forma proveitosa para resolver problemas reais em fotônica, " ela disse.

O truque nas matrizes de laser de sua equipe é espaçar os lasers um ao lado do outro usando cálculos que levam em conta a supersimetria.

Ela disse que este desenvolvimento é muito importante em muitas áreas em que é necessário um laser integrado de alta potência.

"Prevemos muitas aplicações de matrizes de laser supersimétricas na medicina, militares, indústria e comunicações, sempre que houver necessidade de matrizes de laser integradas de alta potência com alta qualidade de feixe, "Khajavikhan disse.

Uma aplicação interessante poderia ser o uso de LIDAR, que usa lasers para pesquisar e mapear o terreno 3-D e é usado em campos como carros autônomos, arqueologia, silvicultura, física atmosférica e muito mais.

"O LIDAR requer um laser de alta potência e alta qualidade de feixe, "Khajavikhan disse." Atualmente, por causa da falta deste tipo de lasers de forma integrada, eles usam outros tipos de lasers. O laser supersimétrico fornece uma solução de laser de alta potência integrada que também mostra alta qualidade de feixe. "