Científicos rusos han encontrado una manera de hacer los láseres más precisos y ampliar sus capacidades. Los investigadores han aumentado en más del doble el rango de trabajo de cristales especiales, sin los cuales algunos sistemas láser no funcionan. Ahora, estos láseres se pueden sintonizar a rangos de emisión que antes eran casi inaccesibles. Esto puede ser útil en medicina, industria, astronomía y análisis de gases.
El avance en láseres fue logrado por un equipo de científicos de la South Ural State University, la Kuban State University y la Lomonosov Moscow State University. Su modelo permitió ampliar significativamente el rango de trabajo del cristal de tiogalato de plata para sistemas láser, de 10,6 a 21 µm.
Este cristal es necesario para obtener radiación infrarroja media, pero antes solo se había estudiado bien hasta una longitud de onda de 10,6 micrómetros. Todo lo que estaba más allá, en la parte más "larga" de la radiación, seguía siendo una "zona ciega" para los desarrolladores de láseres. Para explorar este rango inaccesible, los científicos utilizaron un método en el que un fotón se descompone en dos: observaron el fotón "cercano" en un área comprensible y estudiada, y a partir de él reconstruyeron las propiedades del fotón "lejano" donde las mediciones precisas eran antes demasiado complejas.
Este método permitió estudiar las propiedades del cristal de tiogalato de plata sin equipos complejos y costosos. Las áreas que antes no podían medirse con precisión fueron reconstruidas por los científicos utilizando cálculos especiales: la ecuación de Sellmeier. Esta ayuda a comprender cómo se comporta la luz dentro de un material transparente en diferentes longitudes de onda.
El principal resultado práctico es que los ingenieros ahora podrán fabricar láseres que operen en longitudes de onda que antes se consideraban casi inaccesibles. El modelo se ha puesto a disposición del público, por lo que otros desarrolladores podrán crear nuevos sistemas láser más rápidamente y ajustar sus características con mayor precisión. El trabajo se realizó con el apoyo financiero del gobierno ruso.
La innovación se considera especialmente importante para el análisis de gases. La SUSU enfatizó que muchos gases técnicos absorben la luz precisamente en el rango de 12 a 20 µm. Ahora, los láseres se pueden sintonizar con mayor precisión a estas líneas espectrales, lo que significa que los sensores industriales podrán ser más sensibles.