Made in Russia: Científicos mejoran la eficacia de sistemas láser

Un grupo internacional de científicos de Rusia, Grecia y Kazajistán han hecho un descubrimiento importante para mejorar la eficacia del funcionamiento de sistemas láser usados en la medicina, entre otros sectores.

Los resultados del trabajo se han publicado en la revista Scientific Reports (perteneciente a la editorial Nature). El grupo científico de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Moscú MISIS (NUST MISIS) (Moscú, Rusia), del Centro de Misterios Cuánticos y Nanotecnologías de Creta (Heraklion, Grecia), de la Fundación Griega de Ciencia y Tecnología (Heraklion, Grecia), así como de la Universidad Nazarbayev (Astaná, Kazajstán) encontraron por primera vez en grandes conjuntos de láseres semiconductores los llamados estados quimera turbulentos que influyen en las propiedades de sistemas láser.

Los estados quimera en sistemas dinámicos (oscilantes) fueron descubiertos en 2002. Fueron bautizados de ese modo porque una parte del sistema oscila de modo sincronizado (coherente), como, por ejemplo, los rayos láser, y la otra parte lo hace de modo caótico (no coherente). Los estados quimera desempeñan un papel transitorio entre el orden total (la oscilación sincronizada) y el caos total (la oscilación caótica). Si la conducta y las dimensiones del área de coherencia cambian de manera irregular, tales estados quimera se llaman turbulentos.

Hasta ahora no estuvo claro cuál era su origen. Para entender el mecanismo de surgimiento y las propiedades de estos estados extraordinarios, los autores del trabajo estudiaron un gran conjunto de 200 láseres semiconductores inicialmente no sincronizados. Con el paso de tiempo, este sistema láser se sincronizó parcialmente y la conducta de la parte restante fue similar al estado quimera turbulento.

"Hemos estudiado un conjunto de láseres semiconductores, porque tales conjuntos de nanoláseres unidos ya fueron creados de un modo experimental. Creemos que resultados similares se obtendrán en breve para los conjuntos de otros tipos de láseres. Además, los conjuntos de láseres consumen menos energía que grandes láseres y es más fácil crearlos", destaca el colaborador del laboratorio Metamateriales Superconductores de la NUST MISIS, Gueorguios Tsironis, cuyas palabras se citan en el comunicado.

Ahora los científicos planean encontrar un modo de control del estado quimera turbulento, lo que mejora la eficacia de grandes conjuntos de láseres. Este descubrimiento puede aplicarse en fibróscopos que se usan en la medicina con láser, así como en varios sensores, porque permitirá corregir la imagen obtenida en sondeos excluyendo de ésta las oscilaciones del sistema de láseres unidos, señala el comunicado.