De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça, conseguiram integrar com sucesso um laser ultrarápido em um chip fotônico, alcançando uma saída de pulsos ultracurtos de 147 femtossegundos, com desempenho comparável ao de lasers de femtossegundos de bancada, e energia de pulso único de 1,05 nanojoules. Este avanço visa resolver os problemas de longa data dos lasers ultrarápidos, como volume excessivo e alto custo. A EPFL destaca que, apesar de mais de duas décadas de esforços, a maioria dos lasers ultrarápidos tradicionais ainda é adequada apenas para sistemas de plataformas ópticas volumosas.
A equipe da EPFL, liderada pelo professor Tobias J. Kippenberg, relatou em um artigo publicado na revista Nature em 3 de junho de 2026 o primeiro laser ultrarápido integrado com desempenho equivalente ao de lasers de femtossegundos de bancada. O professor Kippenberg afirmou que, por mais de vinte anos, alcançar lasers de femtossegundos de alta energia em um chip foi considerado o "Santo Graal" da fotônica integrada, e seus resultados mostram que isso pode ser realizado por meio de uma arquitetura engenhosa anteriormente ignorada pela comunidade de fotônica integrada. A equipe de pesquisa adotou um design de laser conhecido como "oscilador Mamyshev", que coloca um guia de ondas não linear entre dois filtros ópticos dentro da cavidade ressonante, permitindo que apenas fragmentos diferentes do espectro passem por cada filtro. Quando um pulso forte atravessa o guia de ondas, ele se alarga para uma faixa de cores mais ampla, permitindo que parte da energia luminosa passe simultaneamente pelos dois filtros e continue a circular, enquanto a luz fraca é filtrada por não se alargar o suficiente. Zheru Qiu, primeiro coautor do artigo, destacou que esse design não requer nenhum componente difícil de fabricar em chips de nitreto de silício dopado com érbio.
No chip, a cavidade ressonante do laser de 42 cm de comprimento pode ser dobrada em um espaço do tamanho de uma cabeça de fósforo, muito menor do que os lasers baseados em fibra óptica. Como esses chips fotônicos podem ser fabricados em escala de wafer, assim como os chips de computador, é possível produzir mais de 1000 cavidades ressonantes de laser de uma só vez, abrindo caminho para lasers ultrarápidos de menor custo nas áreas de sensoriamento, espectroscopia e metrologia. Zheru Qiu afirmou que, com uma potência de pico de nível de quilowatt, este chip pode alimentar aplicações exigentes que há muito dependem de lasers de laboratório grandes e caros. Este avanço tem o potencial de impulsionar ferramentas portáteis e de baixo custo para detectar poluentes, revelar defeitos ocultos e realizar diagnósticos médicos, além de pavimentar o caminho para relógios atômicos ópticos compactos necessários para futuras comunicações e navegação.
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