Os pesquisadores geraram uma ampla gama de cores a partir de um único laser após descobrir um novo processo para alcançar a chamada "geração supercontínua".

A geração de supercontínuo é quando a luz laser intensa de uma cor viaja dentro de um material, como vidro, e se amplia em um espectro de cores.

O efeito permite que os cientistas produzam luz em cores personalizadas para aplicações específicas em setores como bioimagem, comunicações ópticas e estudos fundamentais de materiais.

Até agora, havia duas maneiras de criar um supercontínuo. Uma fibra ótica especial, cerca de 10% da largura de um cabelo humano, pode ser usado para concentrar a luz em uma intensidade muito alta, em comprimentos de alguns metros.

Alternativamente, luz ainda mais poderosa de um laser amplificado - do tipo inventado pelos ganhadores do Prêmio Nobel Strickland e Mourou de 2019 - poderia ser focada com precisão em vidro comum.

Essas abordagens tradicionais apresentam desvantagens, associado ao tamanho, complexidade e custo de usar um laser de energia extremamente alta, ou com o alinhamento preciso e frágil necessário para forçar a luz em uma fibra óptica de apenas dois milésimos de milímetro de diâmetro.

Os especialistas em fotônica de Heriot-Watt demonstraram um novo método que combina o melhor dos dois mundos:um supercontínuo colorido de um material a granel usando apenas lasers de energia moderada. O avanço foi relatado no principal jornal Optica .

O professor Derryck Reid, do Instituto de Fotônica e Ciências Quânticas, disse:"Mostramos que combinar um laser simples com um especial, o cristal não linear pode criar um supercontínuo diretamente.

"Eliminamos a necessidade de um laser de alta potência ou de um delicado acoplamento de luz em pequenas fibras ópticas.

"Há um mecanismo fundamentalmente novo em funcionamento aqui:nosso cristal de fosfeto de gálio especialmente projetado cria um efeito de cascata.

"Nós iluminamos o cristal com luz de um laser infravermelho, alguns dos quais são convertidos em luz verde visível. Isso, por sua vez, gera mais luz verde em um comprimento de onda um pouco mais longo, tornando-se primeiro amarelo, em seguida, laranja e avançando até o vermelho.

"As bordas mais fracas da luz podem gerar verde em comprimentos de onda cada vez mais longos. Isso nunca foi relatado antes."

O professor Reid e sua equipe dizem que mais trabalho é necessário para determinar se o efeito é específico para o cristal de fosfeto de gálio especial que eles usaram e se ele pode ser amplificado.

Professor Reid disse:"Isso é realmente promissor. Acreditamos que podemos tornar o espectro da luz mais amplo e mais intenso, otimizando as propriedades do cristal.

"Supercontínuas visíveis já são amplamente utilizadas em imagens e espectroscopia de ciências biológicas, mas são limitados pelas propriedades de fibras ópticas especiais. Nossa nova técnica pode oferecer uma alternativa conveniente e compacta para essas fontes de luz existentes.