Los científicos han desarrollado un nuevo tipo de láser que puede generar una gran cantidad de energía en poco tiempo, y tiene un valor potencial de aplicación en oftalmología y cirugía cardíaca o ingeniería de materiales finos. El profesor Martin Stucker, director del Instituto de Fotónica y Ciencias Ópticas de la Universidad de Sydney, dijo: La característica de este láser es que cuando la duración del pulso se reduce a menos de una billonésima de segundo, la energía puede " Se alcanza el pico, lo que lo convierte en un candidato ideal para procesar materiales pulsados ​​cortos y potentes.

Una aplicación puede ser la cirugía de la córnea, que se basa en eliminar suavemente el material del ojo, lo que requiere pulsos de luz fuertes y cortos que no calientan ni dañan la superficie. Los resultados de su investigación se publican en la revista Natural Photonics. Los científicos lograron este notable resultado al regresar a una tecnología láser simple que se encuentra comúnmente en telecomunicaciones, metrología y espectroscopía. Estos láseres usan un efecto llamado " soliton " onda, que es una onda de luz que mantiene la forma a larga distancia. El solitón se descubrió por primera vez a principios del siglo XIX, pero no se encontró a la luz, sino en las olas del canal industrial británico.

El Dr. Antoine Runge, autor principal de la Facultad de Física, dijo: El hecho de que las ondas de solitón en la luz mantengan su forma significa que son excelentes en una amplia gama de aplicaciones, incluidas las telecomunicaciones y el análisis espectral. Sin embargo, aunque los láseres que producen estos solitones son fáciles de fabricar, no tendrán mucho impacto. Para generar pulsos de luz de alta energía utilizados en la fabricación se requieren sistemas físicos completamente diferentes. El Dr. Andrea Blanco-Redondo, coautor del estudio y jefe de fotónica de silicio en los Laboratorios Nokia Bell en los Estados Unidos, dijo: los láseres de solitón son la forma más simple, rentable y poderosa de lograr estos pulsos cortos. Sin embargo, hasta ahora, los láseres de solitón tradicionales no han podido proporcionar suficiente energía, y una nueva investigación puede hacer que los láseres de solitón desempeñen un papel en las aplicaciones biomédicas.

  Esta investigación se basa en la investigación establecida previamente por el equipo del Instituto de Fotónica y Ciencias Ópticas de la Universidad de Sydney, que publicó el descubrimiento de solitones puros de cuarto orden en 2016.

Nuevas leyes en física láser

En los láseres de solitón ordinarios, la energía de la luz es inversamente proporcional a su ancho de pulso. La ecuación E = 1 / τ demuestra que si el tiempo del pulso de luz se reduce a la mitad, obtendrá el doble de energía. Con un solitón de cuatro veces, la energía de la luz es inversamente proporcional a la tercera potencia de la duración del pulso, es decir, E = 1 / τ3. Esto significa que si el tiempo de pulso se reduce a la mitad, la energía que entrega durante este tiempo se multiplicará por 8. En la investigación, lo más importante es una nueva ley en física láser. La investigación demuestra que E = 1 / τ3, lo que cambiará la aplicación de láser en el futuro.

La prueba de establecer esta nueva ley permitirá al equipo de investigación fabricar láseres de solitón más potentes. En este estudio, se generaron pulsos tan cortos como una billonésima de segundo, pero el proyecto de investigación puede obtener pulsos más cortos. El próximo objetivo del estudio es generar pulsos con una duración de femtosegundos, lo que significará pulsos láser ultracortos con potencias máximas de cientos de kilovatios. ¡Este tipo de láser puede abrir una nueva forma de aplicar el láser cuando se requiere un pico de energía alto pero el sustrato no está dañado!