Os pesquisadores demonstram uma nova técnica para suprimir os reflexos de luz de volta - melhor qualidade de sinal para detecção e tecnologia da informação.

Microrressonadores são pequenas estruturas de vidro nas quais a luz pode circular e aumentar de intensidade. Devido às imperfeições do material, alguma quantidade de luz é refletida para trás, o que está perturbando sua função.

Os pesquisadores agora demonstraram um método para suprimir esses reflexos indesejáveis ​​nas costas. Suas descobertas podem ajudar a melhorar uma infinidade de aplicações baseadas em microrressonadores de tecnologia de medição, como sensores usados, por exemplo, em drones, ao processamento óptico de informações em redes de fibra e computadores.

Os resultados da equipe do Instituto Max Planck para a Ciência da Luz (Alemanha), Colégio Imperial de Londres, e o National Physical Laboratory (UK) foram recentemente publicados hoje no Natureza diário da família Luz:Ciência e Aplicações .

Pesquisadores e engenheiros estão descobrindo muitos usos e aplicações para microrressonadores ópticos, um tipo de dispositivo frequentemente conhecido como armadilha de luz. Uma limitação desses dispositivos é que eles têm alguma quantidade de reflexão posterior, ou retroespalhamento, de luz devido às imperfeições do material e da superfície. A parte traseira refletia a luz negativamente, os impactos da utilidade das minúsculas estruturas de vidro. Para reduzir o retroespalhamento indesejado, os cientistas britânicos e alemães foram inspirados por fones de ouvido com cancelamento de ruído, mas sim usando interferência óptica do que acústica.

"Nestes fones de ouvido, o som fora de fase é reproduzido para cancelar o ruído de fundo indesejável, "diz o autor principal Andreas Svela, do Quantum Measurement Lab do Imperial College London." Em nosso caso, estamos introduzindo luz fora de fase para cancelar a luz refletida de volta, "Svela continua.

Para gerar a luz fora de fase, os pesquisadores posicionam uma ponta de metal afiada perto da superfície do microrressonador. Assim como as imperfeições intrínsecas, a ponta também faz com que a luz se espalhe para trás, mas há uma diferença importante:a fase da luz refletida pode ser escolhida controlando a posição da ponta. Com este controle, a fase da luz retroespalhada adicionada pode ser definida para aniquilar a luz intrínseca refletida de volta - os pesquisadores produzem escuridão a partir da luz.

"É um resultado não intuitivo, introduzindo um dispersor adicional, podemos reduzir o retroespalhamento total, "diz o co-autor e investigador principal Pascal Del'Haye do Instituto Max Planck para a Ciência da Luz. O artigo publicado mostra uma supressão recorde de mais de 30 decibéis em comparação com os reflexos intrínsecos das costas. Em outras palavras, a luz indesejada é menos de um milésimo do que era antes de aplicar o método.

"Essas descobertas são empolgantes, pois a técnica pode ser aplicada a uma ampla gama de tecnologias de microrressonador existentes e futuras, "comenta o investigador principal Michael Vanner, do Quantum Measurement Lab do Imperial College London.

Por exemplo, o método pode ser usado para melhorar os giroscópios, sensores que, por exemplo, ajudam os drones a navegar; ou para melhorar os sistemas de espectroscopia óptica portáteis, abertura para cenários como sensores embutidos em smartphones para detecção de gases perigosos ou ajudando a verificar a qualidade dos mantimentos. Além disso, Componentes ópticos e redes com melhor qualidade de sinal nos permitem transportar mais informações com ainda mais rapidez.