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Lunes, 4 noviembre 2013
Ingeniería

Crean una fuente compacta de radiación del orden del terahercio

La radiación en las frecuencias del orden del terahercio, las comprendidas en la banda de longitudes de onda del espectro electromagnético que va de los 30 a los 300 micrones, está recibiendo cada vez más atención debido a sus aplicaciones en puestos de control de seguridad, obtención de imágenes médicas e industriales, inspección agrícola, investigación astronómica, y otras áreas.

Sin embargo, los métodos tradicionales de generar radiación del orden del terahercio necesitan por regla general instrumentos grandes y costosos, algunos de los cuales requieren además enfriamiento criogénico.

Desde hace mucho tiempo, quienes trabajan con estas radiaciones vienen anhelando tener una fuente compacta de las mismas, similar al diodo láser presente en un reproductor de DVDs, que funcione a temperatura ambiente y tenga una potencia alta.

El equipo de Manijeh Razeghi, profesora de Ingeniería Electrónica y Ciencias de la Computación en la Escuela McCormick de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad del Noroeste en Evanston, Illinois, Estados Unidos, y directora del Centro para los Dispositivos Cuánticos, de dicha universidad, ha dado un paso crucial para hacer realidad este sueño, al desarrollar una fuente de dichas radiaciones que es compacta, funciona a temperatura ambiente y tiene una potencia de salida de 215 microvatios.

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Manijeh Razeghi y sus colegas han creado una fuente compacta de radiación del orden del terahercio que funciona a temperatura ambiente y triplica la potencia de salida obtenida en demostraciones anteriores. (Imagen: Escuela McCormick de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad del Noroeste)

El grupo de Razeghi ostenta un notable liderazgo mundial en el desarrollo de láseres de cascada cuántica (QCL por sus siglas en inglés), los cuales son láseres semiconductores compactos cuya emisión normalmente se ubica en el espectro infrarrojo medio (longitudes de onda entre 3 y 16 micrones).

La radiación del orden del terahercio se genera a través de mezcla no lineal de dos longitudes de onda del infrarrojo mediano, de 9,3 micrones y 10,4 micrones, dentro de un láser de cascada cuántica. Al combinar dos emisores diferentes de láser de cascada cuántica en un solo láser, los investigadores crearon un mezclador monolítico no lineal capaz de convertir las señales del infrarrojo medio en radiación del orden del terahercio, mediante un proceso especial. El tamaño del dispositivo es similar al de un diodo láser estándar, y ya se ha demostrado que opera en un amplio rango espectral (de 1 a 4,6 THz).

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