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lunes, enero 30, 2023

El innovador chip láser de terahercios más poderoso del mundo

Sin embargo, uno de los principales desafíos para los científicos e ingenieros es hacer un láser de esta clase potente y lo suficientemente compacto como para ser útil.

Investigadores de University of Leeds han tomado la delantera en la carrera para construir el chip láser de terahercios más poderoso del mundo. Un artículo publicado en la revista Electronics Letters informa que el equipo de Leeds ha superado una potencia de salida de 1 vatio con un láser de terahercios de cascada cuántica.

   Las ondas de terahercios, que se encuentran en la parte del espectro electromagnético entre las microondas y el infrarrojo, pueden penetrar materiales que bloquean la luz visible y tienen una amplia gama de posibles usos, incluyendo el análisis químico, análisis de seguridad, las imágenes médicas y las telecomunicaciones.

   Las aplicaciones potenciales incluyen productos farmacéuticos, la vigilancia de teledetección de las firmas químicas de explosivos en sobres sin abrir, y la detección no invasiva de cáncer en el cuerpo humano.

   Sin embargo, uno de los principales desafíos para los científicos e ingenieros es hacer un láser de esta clase potente y lo suficientemente compacto como para ser útil.

   Edmund Linfield, profesor en la Escuela de Electrónica y de Ingeniería Eléctrica de la Universidad, dijo: «A pesar de que es posible construir grandes instrumentos que generen potentes haces de radiación en terahercios, estos instrumentos son útiles sólo para un conjunto limitado de aplicaciones. Los necesitamos de alta potencia y también portátiles y de bajo costo».

   Los láseres de terahercios de cascada cuántica desarrollados en Leeds ocupan unos pocos milímetros cuadrados de tamaño.

   En octubre, la Universidad de Tecnología de Viena anunció que sus investigadores habían pulverizado la potencia de salida de registro para estos láseres, anteriormente en manos de Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). El equipo austriaco informó una producción de 0,47 vatios en un solo haz láser, casi el doble de la potencia de salida del equipo del MIT. Ahora, el grupo de Leeds ha alcanzado una producción de más de 1 vatio en un solo haz láser.

   El proceso para conseguir este tipo de láser es extraordinariamente delicado. Capas de diferentes semiconductores como el arseniuro de galio se montan en una monocapa atómica a la vez que se controla el grosor y la composición de cada capa individual de forma muy precisa, para dar como resultado un semiconductor sobre un material de entre 1.000 y 2.000 capas.

   La potencia de registro del nuevo láser se debe a la experiencia de la Universidad de Leeds en la fabricación de estos semiconductores en capas, junto con su capacidad para diseñar estos materiales posteriormente en los dispositivos láser adecuados.

ep

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