Una diminuta lente integrada en l\u00e1seres semiconductores resulta muy prometedor para el desarrollo de mejores sensores qu\u00edmicos port\u00e1tiles.<\/p>\n
Investigadores de la Universidad de Harvard y Hamamatsu Photonics han creado un l\u00e1ser semiconductor altamente direccional que deber\u00eda facilitar el desarrollo de sensores qu\u00edmicos port\u00e1tiles y comunicaciones \u00f3pticas m\u00e1s eficaces y baratas, evitando la p\u00e9rdida de luz con un recubrimiento met\u00e1lico nanoestampado semejante a una lente de contacto.<\/p>\n
La nueva tecnolog\u00eda consiste en una rejilla met\u00e1lica estampada en la cara de emisi\u00f3n de luz del l\u00e1ser. La rejilla disminuye la divergencia de la luz l\u00e1ser en un factor de 25, eliminando la necesidad de lentes y espejos voluminosos y caros. Es m\u00e1s, seg\u00fan los investigadores, ajustando el dise\u00f1o de la rejilla met\u00e1lica es posible adaptarla para que funcione con cualquier tipo de l\u00e1ser semiconductor.<\/p>\n
Los l\u00e1seres semiconductores se utilizan en infinidad de cosas, desde reproductores de DVD a redes de telecomunicaciones. En sistemas de detecci\u00f3n qu\u00edmica, se utilizan para iluminar compuestos gaseosos cuya identidad y concentraci\u00f3n se puede determinar observando el espectro de luz que emiten. <\/p>\n
Al salir de un l\u00e1ser, la luz se expande en forma de cono. Incluso con lentes y espejos meticulosamente alineados, se malgasta alguna luz. Estos elementos \u00f3pticos adicionales son caros y hacen que los sistemas l\u00e1ser sean voluminosos. Los investigadores de Harvard, dirigidos por el f\u00edsico Federico Capasso, afrontaron el problema depositando una capa de metal de unos cuantos cientos de nan\u00f3metros de grosor en la cara del l\u00e1ser y haci\u00e9ndole luego ranuras y una abertura. Estas rejillas met\u00e1licas se pueden fabricar mediante t\u00e9cnicas de fabricaci\u00f3n convencionales.<\/p>\n
Una gran parte de la luz que sale por la abertura se curva 90\u00ba y se propaga bajo la rejilla de metal en forma de energ\u00eda denominada plasmones de superficie. Las ranuras de la rejilla met\u00e1lica dispersan, a continuaci\u00f3n, esta energ\u00eda a modo de estrecho rayo de luz.<\/p>\n
Los investigadores demostraron la t\u00e9cnica en un l\u00e1ser de cascada cu\u00e1ntica, un tipo de l\u00e1ser desarrollado por Capasso en Bell Labs en 1994. Estos l\u00e1seres pueden emitir luz en un amplio espectro, desde el infrarrojo a luz visible; y su luz normalmente diverge en \u00e1ngulos que oscilan entre los 40\u00ba y los 80\u00ba. Sin embargo, en un art\u00edculo publicado en l\u00ednea en la revista Nature Photonics, los investigadores de Harvard y Hamamatsu se\u00f1alan que la luz de su l\u00e1ser diverge tan solo 2,5\u00ba sin reducir significativamente la potencia de salida del l\u00e1ser.<\/p>\n
Esta diferencia podr\u00eda permitir integrar l\u00e1seres de cascada cu\u00e1ntica en sensores qu\u00edmicos port\u00e1tiles. <\/p>\n