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Científicos de la Harvard School of Engineering and Applied Sciences han demostrado por primera vez la posibilidad de desarrollar rayos láser en los que la dirección de la oscilación de la radiación emitida, conocida como polarización, puede ser diseñada y controlada dentro del mismo dispositivo.

Desarrollada por un equipo dirigido por los profesores Robert L. Wallace y Vinton Hayes, y en colaboración con un equipo de la la firma japonesa Hamamatsu Photonics, la investigación se publica en el número del 13 de abril de la revista Applied Physics Letters.

"La polarización es una de las claves para definir un rayo láser. Su control representa un importante nuevo paso en la ingeniería de nuevos dispositivos láser con una flexibilidad, diseño y aplicaciones sin precedentes", explicó Federico Capasso, miembro del equipo. "La novedad de nuestra investigación es que en lugar de realizar una conducción externa, que requiere aparatosos y costosos componentes ópticos, la manipulación de la polarización del haz se consigue directamente mediante la integración del polarizador en el propio láser. Esta solución compacta es aplicable a los láseres semiconductores y a otros en estado sólido, asi como a todas las ondas de comunicaciones, desde el casi infrarrojo al espectro terahértzico", añadió.

Las fuentes de luz con una polarización controlable resultan útiles para una amplia variedad de aplicaciónes. Por ejemplo, las comunicaciones por satélite utilizan dos polarizaciones ortogonales para doblar la capacidad del canal; fuentes de luz polarizadas circularmente son necesarias para detectar determinadas biomoléculas; y fuentes láser con una variedad de estados de polarización resultan útiles para la criptografía cuántica.

Para conseguir sus resultados, los investigadores esculpieron una estructura metálica incluida directamente en un polarizador plasmónico dentro de un dipositivo láser de cascada cuántica (QC). Este láser emitió en una longitud de onda de diez micrones (en la parte invisible del espectro conocido como semiinfrarrojo donde la atmósfera es transparente). El equipo fue capaz de controlar el estado de la polarización generando tanto luz polarizada linealmente en dirección arbitraria (en la imagen) como luz polarizada circularmente.

Noticia publicada en Europa Press (España)