El (nano)láser más pequeño que emite de forma continua en frecuencias de telecomunicaciones a temperatura ambiente

Las aplicaciones ópticas de la nanotecnología requieren aprovechar efectos físicos cuya escala esté por debajo de la longitud de onda (ya que la longitud de onda de la luz es λ ≈ 1000 nm). Se publica en Nature el nanoláser más pequeño que emite en el régimen óptico, que está basado en una cavidad coaxial con un diámetro d ≈ 100 nm. Este láser funciona a temperatura ambiente (al contrario que otros diseños anteriores) y tiene la ventaja de que se puede controlar la frecuencia de la luz que emite mediante variaciones del diámetro y otros parámetros geométricos de la nanocavidad coaxial. El artículo técnico presenta nanoláseres capaces de emitir con longitudes de onda entre 1,26 μm y 1,59 μm a temperatura ambiente (295 K), y entre 1,27 μm y 1,53 μm a muy baja temperatura (4,5 K). El fenómeno físico responsable de la emisión de este nanoláser es la emisión estimulada predicha por la electrodinámica cuántica (QED) para una cavidad en la que resuenan modos plasmónicos. El nanoláser está formado por una barra metálica rodeado por un anillo semiconductor con un recubrimiento metálico; encima de esta estructura se coloca un capuchón delgado de dióxido de silicio (SiO2) que evita la formación de modos plasmónicos espurios en la parte superior del dispositivo. Se espera que estos nanoláseres tengan muchas aplicaciones en sistemas ópticos integrados (nanocircuitos fotónicos en chips). El artículo técnico es M. Khajavikhan et al., “Thresholdless nanoscale coaxial lasers,” Nature 482: 204–207, 09 February 2012.

Los modos del nanólaser han sido calculados mediante simulaciones por ordenador con el método de elementos finitos (como muestra esta imagen) y han sido confirmados con medidas experimentales para varios dispositivos concretos.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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