El Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) ha logrado un método para controlar la persistencia del espectro de los láseres estocásticos pulsados de una forma barata y precisa, lo que amplía las posibilidades aplicativas de esta clase de aparatos para microscopía óptica y espectroscopías. El resultado del trabajo acaba de publicarse en la revista Optica.
Los láseres convencionales emiten haces de luz coherente, en una dirección y una frecuencia muy definida gracias a la disposición ordenada y precisa de una fuente de luz y varios espejos en que esa luz, tras múltiples rebotes, se amplifica. Los láseres estocásticos, por su parte, se caracterizan por permitir espectros más amplios —y por ende menos coherentes— con rayos en múltiples direcciones gracias a unos espejos desordenados y con sus superficies rugosas. “En ellos son posibles amplias gamas de longitudes de onda, lo que amplía sus posibilidades de uso”, indica Cefe López, investigador en el ICMM-CSIC y líder del estudio.
“Dado que la amplificación de la luz —base del funcionamiento de un láser— solo se produce mientras hay bombeo —es decir, mientras el láser recibe energía— la definición del espectro solo se dará si la luz tiene tiempo de explorar la cavidad, el espacio entre los espejos en los que debe rebotar”, explica el científico. Él añade que, si al haz de luz no le da tiempo a llegar al final de una cavidad, cada vez que se emita un pulso de luz su espectro será diferente. Sin embargo, si la longitud de la cavidad permite que al haz sí le dé tiempo a ir y volver múltiples veces, el láser generará un espectro persistente que se repetirá en cada pulso.
“Estos resultados sugieren una manera fácil y robusta de controlar la estabilidad en los láseres estocásticos y abren el camino para crear sistemas miniaturizados”, defiende López, que indica que este método tiene “una gran ventaja aplicativa” porque permite elegir si quieres espectros repetitivos o impredecibles, según lo que se busque: “Para ciertas espectroscopías necesitas un espectro repetitivo, pero en otras justo lo contrario; como en generación de números aleatorios, uno de los grandes desafíos actuales, donde necesitas impredecibilidad. También resulta esencial a la hora de usar los láseres como iluminación en microscopía óptica”, ejemplifica López.
En palabras del científico: “Esto se puede utilizar en cualquier aplicación en la que necesites control sobre variabilidad o persistencia”, y añade: “Lo bonito de nuestro experimento es que lo hemos hecho de una forma muy barata, porque nuestra muestra cualquiera la puede fabricar sin más que una película de un biopolímero cortada sin cuidado”, concluye el investigador, que ya consiguió hace dos años fabricar láseres estocásticos portátiles y económicos.
