Medir la potencia de láseres en frecuencias del rango del terahercio

Para aplicaciones como la detección de armas escondidas bajo la ropa, la inspección de paquetes sospechosos sin tener que abrirlos, y la obtención de imágenes biológicas, existe una interesante gama de nuevos dispositivos que operan en frecuencias del orden del terahercio. Esas frecuencias son idóneas para ver a través de numerosos materiales, como por ejemplo ropa, plástico, papel y hasta algunos tejidos biológicos.

Sin embargo, hasta ahora, no había un método estándar para medir en uno de sus parámetros más críticos la potencia de los láseres de tales dispositivos. Un equipo de investigadores del Instituto Nacional estadounidense de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) ha encontrado lo que puede ser el punto de partida para establecer un método estándar. Concretamente, estos científicos han constatado que ciertos conjuntos densos de nanotubos de carbono extralargos absorben casi toda la luz de longitudes de onda largas, y así pueden ser útiles como recubrimientos para los prototipos de detectores cuyo objetivo es medir la potencia de los láseres con frecuencias del rango del terahercio.

La investigación es parte del esfuerzo que el NIST está dedicando a desarrollar los primeros estándares de referencia para calibrar los láseres que operan en el rango del terahercio, desde el infrarrojo lejano, con longitudes de onda del orden de los 100 micrómetros, hasta el borde de la banda de las microondas, en torno a 1 milímetro.


El recubrimiento, conocido como VANTA por las siglas de su denominación técnica en inglés, tiene varias propiedades deseables. Una de ellas es que resulta fácil de manejar: Los nanotubos miden desde decenas de micrómetros hasta más de un milímetro de largo, por lo que una capa densa es bastante fácil de ver. Un pedazo corto y grueso de VANTA se puede cortar, transportar y depositar en otro sitio de un modo no muy distinto a como se haría con una porción de pastel. Esto facilita mucho la tarea de transferir un trozo de VANTA desde la superficie de silicio donde se forman los nanotubos, hasta el detector de la potencia del láser.

Y lo más importante: la capa es muy oscura. La práctica totalidad de la luz del láser que llega es absorbida, lo que permitirá mediciones muy exactas de la potencia del láser.

El VANTA también tiene propiedades térmicas deseables. El equipo de John Lehman del NIST ha comprobado que el material absorbe y libera el calor con suma rapidez, en comparación con otros recubrimientos negros.