Bolji laseri za optičku komunikaciju
Novi tip lasera mogao bi unaprijediti komunikacijsku tehnologiju zasnovanu na optičkim vlaknima. Ova bi metoda moga postati osnova budućem razvoju interneta, a mogla bi postati i sastavni dio znanstvenih istraživanja.
Brza komunikacijska tehnologija velikog dometa u potpunosti je ovisna o laserima. Međutim, prilikom prijenosa informacija putem optičkih vlakana izuzetno je važno očuvati signal neoštećenim ne bi li se što lakše mogao dekodirati na prijamniku. Na taj proces utječu dva faktora: boja svjetlosti (koja je u direktnoj vezi s valnom duljinom) te orijentacija svjetlosnog vala odnosno polarizacija. Znanstvenici s EPFL-a i švicarskih Federalnih laboratorija za znanosti o materijalima (EMPA) su uspjeli razviti tehniku kojom je moguće kontrolirati oba parametra.
"Svi rezultati ukazuju na mogućnost korištenja ove tehnike kako na industrijskom tako i na znanstvenom nivou", objašnjava Eli Kapon, ravnatelj EPFL-ovog laboratorija za fiziku i nanostrukture. "Ovo je istraživanje zahtijevalo predan rad i značajna financijska sredstva, a trebalo nam je petnaest godina da dođemo do konačnih rezultata."
Ne bi li proizveli val točno određene valne duljine, znanstvenici s EPFL-a su prilagodili veličinu lasera. Istovremeno, znanstvenici s EMPA su razvili posebnu nano-rešetku za emiter te na taj način uspjeli kontrolirati polarizaciju vala svjetlosti. Razvoj rešetke bio je pravi podvig. Polarizacija se, naime, kontrolira procesom isparavanja dugačkih molekula koje sadrže atome zlata iznad samih lasera pomoću uređaja nalik na slamku. Potom su pomoću elektronskog mikroskopa uspjeli precizno rasporediti i nanijeti čestice zlata na površinu svakog lasera. Takva kristalna rešetka služi kao polarizator svjetlosti, a funkcionira slično kao kvalitetne sunčane naočale.
Industrijske i znanstvene primjene
Ova tehnika, razvijena u suradnji s EMPA-om, ima mnoge prednosti. Omogućuje brz protok čak nekoliko gigabajta podataka u sekundi i to uz značajno smanjenu pojavu šumova na signalu. Zahvaljujući svojoj veličini, laseri koji se koriste u ovoj tehnici energetski su učinkovitiji od uobičajenih lasera. Zbog kontrole elektronskim mikroskopom sama je tehnika izuzetno precizna i učinkovita.
"Izuzetno smo zadovoljni rezultatima", dodaje Kapon, koji navodi i moguće primjene: "Ovakav bi se tip lasera mogao koristiti za proučavanje i otkrivanje plinova prilikom spektrografskih analiza zbog čega nam je sljedeći zadatak poboljšati osjetljivost detektora."