Microláser con estructura de vórtice

Unos investigadores han desarrollado una técnica para generar diminutos haces de rayos de luz cuya orientación está retorcida, con una forma similar a una hélice, y que recuerdan a un vórtice. Si bien tal efecto ya se ha logrado previamente a escalas mayores usando dispositivos voluminosos, la capacidad de crear el mismo efecto a una escala micrométrica no se había alcanzado hasta ahora.

Un adecuado aprovechamiento práctico de este tipo de emisión láser podría llevarnos a importantes avances en las tecnologías de las telecomunicaciones y de la información, al incrementar de manera espectacular la tasa de transmisión de datos.

Naturalmente, la luz viaja de forma lineal, pero, cuando tiene mayores grados de libertad, puede ser usada para almacenar más información que en su estado lineal.

En ello se ha basado el equipo de Pei Miao, de la Universidad en Buffalo (Universidad Estatal de Nueva York) en Estados Unidos, que puso en práctica cambios en un microanillo, una estructura parecida a un cilindro que puede ser usada para dar a la luz una proyección con un ángulo en particular: esto a su vez guía a las ondas de luz para que viajen a lo largo del interior del cilindro del microanillo.

La imagen muestra un microláser con estructura de vórtice, en un chip. Dado que el haz láser viaja siguiendo un patrón como el de la rosca de un tornillo, codificando la información en diferentes giros del vórtice, es capaz de transportar 10 o más veces más información que los láseres convencionales. (Imagen: Department of Electrical Engineering, University at Buffalo Suny)

Sin embargo, cuando la luz viaja tanto en sentido horario como antihorario, las ondas se cancelan mutuamente. Para superar este obstáculo, y hacer unidireccional a la luz dentro del microanillo, el equipo añadió capas alternas de germanio, así como de germanio y cerio. Situadas estratégicamente, estas capas causaron que la luz convergiera sobre un único punto y que viajara unilateralmente a través del microanillo, lo cual ha sido confirmado mediante experimentos por el equipo de Pei Miao.

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