Láser de terahercios diminuto

La radiación Terahertz o rayos T ha cautivado a investigadores, ingenieros y expertos en seguridad con la promesa de ofrecer una detección química sensible, una transmisión de datos ultrarrápida y la capacidad para “ver a través” de las paredes y la ropa. Sin embargo, hoy en día, los dispositivos de terahercios todavía tienen un uso limitado debido, en parte, a que los ingenieros aún están desarrollando métodos rentables y portátiles para emitir y controlar la radiación.

Ahora, según un artículo publicado esta semana en Technology Review, investigadores de la Universidad de Harvard han desarrollado un láser de terahercios basado en un semiconductor que es más pequeño que una uña y, lo más importante, funciona a temperatura ambiente, a diferencia de otros láseres desarrollados anteriormente que era necesario enfriar con tanques de nitrógeno líquido. De este modo es mucho más útil, señala Federico Capasso, profesor de física de Harvard y autor principal del estudio. Un láser como éste que funciona a temperatura ambiente es portátil y, dado que se puede fabricar en masa sobre una lámina, resultaría más económico que otros tipos de láseres de terahercios. Eliminar la necesidad de frío criogénico también hace su uso más fácil y barato.

“La importancia [de la investigación] radica tanto en el hecho de haber logrado que funcione a temperatura ambiente […] como en su considerable potencia, de varios órdenes de magnitud por encima de las investigaciones previas”, señala Claire Gmachl, profesora de ingeniería eléctrica de la Universidad de Princeton. “El funcionamiento a temperatura ambiente es un gran plus para prácticamente todas las aplicaciones”, añade, al hacer que los sistemas sean más fáciles de usar y más rentables.

Aún así, todavía se puede mejorar, señala Capasso. A temperatura ambiente, el láser emite, actualmente, un microvatio de energía, pero debería producir al menos un milivatio para servir para las aplicaciones prácticas. El plan de Capasso para lograr más potencia consiste en modificar el diseño. Actualmente, el láser emite la luz a través de una estrecha superficie rectangular en un lado del chip, lo que limita la salida total, pero obligando a la luz a salir por la parte superior del chip, que tiene un área de superficie más amplia que el lateral, se podría impulsar la potencia del láser en un orden de magnitud. Una simple rejilla, añadida durante la construcción del chip, canalizaría la luz hacia el exterior por la superficie de mayor extensión, señala Capasso. Es más, según él, añadiendo al láser un enfriador termoeléctrico relativamente pequeño y barato ganar aún más potencia.

Fuente: Technology Review