Un grupo de investigación internacional, dirigido por científicos de la Universidad Macquarie, ha desarrollado una tecnología de fibra óptica pionera en el mundo que puede ayudar a detectar una amplia gama de gases con una sensibilidad sin precedentes, con aplicaciones potenciales que van desde el análisis de la respiración hasta el control de la calidad del aire. El descubrimiento, que ha sido publicado en la revista Optica , describe el desarrollo de un dispositivo de fibra óptica que incluye un láser infrarrojo invisible acoplado a un generador de supercontinuo de banda ultra ancha, dos elementos que los investigadores nunca antes habían logrado combinar en un solo sistema óptico.

"La nueva tecnología de supercontinuo que hemos desarrollado es capaz de usarse para detectar una variedad de gases, incluido el metano, dióxido de carbono y óxido nitroso:gases que pueden ser dañinos para los humanos en niveles elevados y tienen implicaciones en el cambio climático. ", explicó el investigador principal, el Dr. Darren Hudson de la Universidad Macquarie.

Durante la ultima decada, Investigadores de todo el mundo han trabajado para crear fuentes de luz infrarroja de alto brillo, una forma invisible de luz que se encuentra un poco más allá de la luz roja visible en el espectro. Si bien este trabajo ha revolucionado la forma en que detectamos y medimos una asombrosa gama de moléculas, la tecnología actual todavía requiere grandes sistemas láser, condiciones de laboratorio óptico, y un usuario experto para operar. Este nuevo sistema basado en fibra óptica hará que esta tecnología sea mucho más pequeña y más fácil de usar, dijo el Dr. Hudson.

"Si bien investigaciones anteriores han llevado a fuentes de supercontinuo de banda ultra ancha, Hemos logrado integrar esta tecnología en un sistema que puede integrarse completamente con fibra, denominado sistema "todo fibra", protegiéndolo de influencias externas y haciéndolo mucho más fácil de usar en una variedad de situaciones científicas y médicas. incluso operar en entornos hostiles ".

Para lograr el primer sistema "todo fibra", Los investigadores desarrollaron por primera vez un nuevo tipo de láser de fibra que emite luz infrarroja en ráfagas extremadamente cortas (180 millonésimas de nanosegundo). Luego dispararon estos pulsos láser en un tipo especial de fibra de microalambres, desarrollado por colaboradores de la Universidad McGill y la Universidad Laval en Canadá.

"El rendimiento supercontinuo resultante de la nueva tecnología de fibra óptica coincide con el mejor rendimiento de los grandes sistemas láser, pero en un paquete que algún día podría caber en la palma de tu mano, "dijo el profesor asociado Alex Fuerbach, co-líder del grupo de investigación que produjo el estudio, de la Universidad Macquarie.

Los investigadores ahora buscan trabajar con colaboradores para probar diferentes formas en que se puede usar la tecnología.

"Como el nuevo sistema podría ser capaz de detectar gases traza en varios entornos, esperamos trabajar con otros grupos para probar su uso en estas aplicaciones, que podría incluir análisis del aliento para la detección temprana de enfermedades, monitoreo ambiental de emisiones, monitoreo del cambio climático y en entornos industriales donde se está llevando a cabo el fracking y la minería, "concluyó A / Prof. Fuerbach.