Metafibras sintonizables para enfocar la luz a distancia con control de potencia
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El control preciso del enfoque de la luz es esencial para aplicaciones que van desde la microscopía y la cirugía láser hasta la óptica cuántica y las telecomunicaciones. Sin embargo, las soluciones existentes suelen depender de componentes externos grandes y complejos que limitan la integración y la velocidad.
Figura 1. Ilustración del concepto de metafibra sintonizable.
Sun, J., Huang, W., Lorenz, A. et al.
En un nuevo estudio, investigadores dirigidos por el profesor Markus A. Schmidt, del Instituto Leibniz de Tecnología Fotónica y la Universidad Friedrich Schiller de Jena (Alemania), han presentado una solución novedosa: la metafibra sintonizable. Este dispositivo totalmente integrado en la fibra utiliza un holograma de fase única nanoprintado en 3D directamente en la cara final de una fibra de doble núcleo para conseguir un control remoto del enfoque con sólo ajustar la potencia relativa entre los modos guiados de la fibra.
El holograma está diseñado para ser sensible a los cambios en el patrón de interferencia de la luz emitida por cada núcleo, lo que permite cambiar la posición del punto focal sin necesidad de piezas móviles. Los resultados experimentales confirman que se puede lograr una modulación precisa y continua del foco de más de 3 micras manteniendo una alta calidad del haz.
Este nuevo método permite un enfoque compacto, robusto y rápido mediante fibras ópticas, lo que supone un gran avance en el campo de la fotónica reconfigurable. Entre sus aplicaciones potenciales se encuentran la captura óptica de alta velocidad, las herramientas endoscópicas integradas para el diagnóstico o la cirugía mínimamente invasivos y la mejora del encaminamiento de señales en sistemas de comunicación por fibra.
La capacidad de sintonización de la Metafiber se debe exclusivamente a la modulación de potencia, un método mucho más rápido que los métodos tradicionales mecánicos o basados en el cristal líquido, y es compatible con los sistemas de fibra existentes. Esto la hace ideal para su rápida implantación tanto en investigación como en aplicaciones industriales.
El estudio marca un hito en la integración fotónica en fibra y abre interesantes vías para el desarrollo de sistemas ópticos basados en fibra de próxima generación.
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