Los investigadores han desarrollado un nuevo compacto y ultrarrápido, láser amarillo de alta potencia. El láser sintonizable exhibe una excelente calidad de haz y ayuda a satisfacer la necesidad de una práctica fuente de luz amarilla que emita pulsos de luz ultrarrápidos.

"El rango espectral amarillo-naranja es muy absorbido por la hemoglobina en la sangre, Haciendo láseres con estas longitudes de onda particularmente útiles para aplicaciones biomédicas, tratamientos dermatológicos y cirugía ocular, "dijo el miembro del equipo de investigación Anirban Ghosh del Laboratorio de Ciencias Fotónicas en el Laboratorio de Investigación Física en la India." Un femtosegundo, La fuente de láser amarillo sintonizable podría algún día ofrecer tratamientos médicos que produzcan menos daño térmico y sean más selectivos ".

En la revista The Optical Society (OSA) Letras de óptica , Los investigadores dirigidos por Goutam K. Samanta describen cómo utilizaron un fenómeno óptico conocido como conversión de frecuencia no lineal para convertir la luz láser del infrarrojo medio en luz amarilla que se puede sintonizar de 570 nm a 596 nm.

"Demostramos una robusta, Alto Voltaje, ultrarrápido Radiación amarilla sintonizable en una configuración experimental bastante simple, ", dijo Ghosh." Además de las aplicaciones biomédicas, este es un rango de longitud de onda muy solicitado para la proyección de video a todo color y podría usarse para una variedad de aplicaciones espectrales ".

Construyendo un mejor láser amarillo

Aunque los estudios han demostrado que la emisión de láser en el rango espectral amarillo es óptima para varios tratamientos médicos, tales longitudes de onda se crean generalmente usando láseres de vapor de cobre voluminosos e ineficientes, láseres de colorante y osciladores ópticos paramétricos. Estas fuentes se han utilizado con éxito para diversas aplicaciones, pero adolecen de uno o más inconvenientes, como una potencia media baja, falta de un buen perfil de haz espacial, sintonización de longitud de onda limitada o nula y pulsos de salida amplios.

"Los láseres de femtosegundos son importantes para muchas aplicaciones porque emiten una gran cantidad de fotones en un período corto para proporcionar una intensidad muy alta y una precisión extremadamente alta sin causar ningún daño térmico, "dijo Ghosh." Sin embargo, no existe un láser amarillo de femtosegundos disponible comercialmente que pueda proporcionar todos los parámetros deseados necesarios para las aplicaciones que se beneficiarían de este rango de longitud de onda ".

Para abordar estas limitaciones en una única configuración experimental, Los investigadores utilizaron un láser de Cr2 +:ZnS de estado sólido ultrarrápido desarrollado recientemente que emite en el rango del infrarrojo medio junto con un proceso de duplicación de frecuencia de dos etapas. Duplicar la frecuencia de un láser ultrarrápido no es un proceso fácil y requiere identificar el cristal correcto para producir una salida de láser de calidad con las propiedades deseadas.

"Duplicamos la frecuencia del láser ultrarrápido de infrarrojo medio con una longitud de onda máxima a 2360 nm en dos cristales no lineales diferentes y usamos componentes ópticos simples disponibles en cualquier laboratorio de óptica estándar para lograr una alta potencia, ajustable, fuente láser amarilla ultrarrápida, ", dijo Ghosh." Como subproducto, nuestra fuente proporciona radiación infrarroja cercana ultrarrápida sintonizable con una potencia media sustancial útil para varios campos, incluyendo espectroscopia, procesamiento de materiales e imágenes ".

Las pruebas del nuevo láser demostraron que puede proporcionar una potencia media de salida máxima superior a 1 W con pulsos de 130 femtosegundos a una tasa de repetición de 80 MHz con un perfil de haz espacial sobresaliente. Los investigadores también observaron una excelente estabilidad energética durante un período prolongado.

Los investigadores planean mejorar aún más la duración del pulso del láser, eficiencia y compacidad. También están trabajando para optimizar el láser para que pueda funcionar a temperatura ambiente y hacerlo más práctico para un uso prolongado.