Os cientistas estão fazendo avanços significativos no desenvolvimento de fontes de laser branco de banda ultralarga, cobrindo um amplo espectro do ultravioleta ao infravermelho distante. Esses lasers encontram aplicações em diversos campos, como imagens em larga escala, femtoquímica, telecomunicações, espectroscopia a laser, detecção e ciências ultrarrápidas.



No entanto, a busca enfrenta desafios, particularmente na seleção de meios não lineares apropriados. Os materiais sólidos tradicionais, embora eficientes, são propensos a danos ópticos sob condições de pico de potência elevado. Os meios gasosos, embora resistentes a danos, geralmente sofrem de baixa eficiência e complicações técnicas.

Num movimento não convencional, investigadores da Universidade de Tecnologia do Sul da China voltaram-se recentemente para a água como meio não linear. Abundante e barata, a água se mostra imune a danos ópticos, mesmo sob a influência de lasers de alta potência. Conforme relatado em Advanced Photonics Nexus , o alargamento espectral induzido pela água envolve modulação de autofase aprimorada e espalhamento Raman estimulado, resultando em um laser branco supercontínuo com largura de banda de 435 nm e 10 dB cobrindo uma faixa impressionante de 478–913 nm.

Levando a inovação ainda mais longe, os pesquisadores combinaram água com um cristal de niobato de lítio de pólo periódico (CPPLN), conhecido por seu robusto poder não linear de segunda ordem. Esta parceria não apenas expandiu a faixa de frequência do laser branco supercontínuo, mas também nivelou seu espectro de saída.

De acordo com o autor sênior correspondente, Prof. Zhi-Yuan Li, "O módulo de água em cascata – CPPLN fornece uma rota técnica de longa duração, alta estabilidade e baixo custo para realizar um laser branco de 'três alturas' com energia de pulso intensa , alta planicidade espectral e largura de banda ultralarga."

O resultado desta colaboração água-CPPLN é promissor. Com uma energia de pulso de 0,6 mJ e uma largura de banda de 10 dB abrangendo mais de uma oitava (413–907 nm), esta fonte supercontínua de banda ultralarga tem potencial em espectroscopia ultrarrápida e imagens hiperespectrais.

Li diz:"Ele oferece alta resolução em processos físicos, químicos e biológicos em larguras de banda espectrais extremas com uma alta relação sinal-ruído. Ele abre um caminho eficiente para a criação de um laser branco de longa duração, alta estabilidade e barato com intensa energia de pulso, alta planicidade espectral e largura de banda ultralarga, abrindo caminho para novas possibilidades em pesquisas e aplicações científicas."

Mais informações: Lihong Hong et al, Laser branco intenso de alta planicidade espectral via módulo de niobato de água-lítio livre de danos ópticos, Advanced Photonics Nexus (2024). DOI:10.1117/1.APN.3.1.016008
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