Científicos del Centro Científico de Krasnoyarsk de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia han presentado innovadores filtros ópticos basados en cuarzo y plata. A diferencia de los análogos tradicionales, que requieren la aplicación de 20 o más capas, la nueva construcción consta de solo siete. Esto ha sido posible gracias al uso de plata, que refleja eficazmente las áreas no deseadas del espectro, reemplazando los complejos espejos dieléctricos multicapa.
Como explicaron los investigadores, las capas de cuarzo forman una banda de transmisión para el espectro de radiación deseado, y las finas capas de plata bloquean las frecuencias no deseadas. Esta combinación asegura una alta precisión de filtración en los rangos visible e infrarrojo, lo cual es especialmente importante para las telecomunicaciones, la comunicación satelital y el diagnóstico médico.
Los sistemas de comunicación óptica modernos requieren filtros altamente selectivos que transmitan eficazmente los rangos de frecuencia necesarios y supriman las señales innecesarias. Hemos logrado una reducción significativa en el número de capas sin perder selectividad y calidad de filtración. Es especialmente importante que la construcción propuesta permita controlar de manera flexible los parámetros de las bandas de transmisión, así como minimizar las señales parásitas.
Una característica de los filtros es su propiedad de transmitir la luz ultravioleta debido a las oscilaciones resonantes de los electrones en la plata. Además, el cambio en el grosor de las capas de plata permite ajustar con precisión las frecuencias de trabajo para tareas específicas.
A pesar de que la plata en el rango óptico tiene una baja calidad, asociada con las pérdidas por absorción, y crea un pico de transmisión adicional en la región ultravioleta, las construcciones de los filtros desarrollados poseen características comparativamente altas. Esto indica su potencial en la creación de filtros de rangos de frecuencia infrarrojos y visibles con bandas de transmisión relativas desde unidades hasta decenas de por ciento. Los filtros desarrollados combinan la simplicidad de la construcción (mínimo de capas) y la alta eficiencia (ausencia de bandas parásitas), pero requieren optimización para reducir las pérdidas. Su ventaja clave es la posibilidad de un ajuste fino para tareas de los rangos infrarrojo y visible.
El desarrollo puede ser implementado en el marco del campus científico y de producción en Krasnoyarsk, acelerando la transición de muestras de laboratorio a soluciones industriales.
Los resultados del trabajo de investigación se publicaron en la revista «Izvestia vysshikh uchebnykh zavedenii. Fizika».
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