Científicos de MIRO publicaron en Nanophotonics los resultados de una investigación que tiene importantes aplicaciones para el ámbito de la comunicación óptica.
(MIRO, 9 de marzo 2022) Puedes pensar que viajar hacia atrás en el tiempo es algo que solo existe en las historias de ciencia ficción. Sin embargo, para un rayo de luz esto es posible. “Hicimos una copia de un rayo de luz de tal modo que si el rayo se mueve hacia adelante, su copia estará en marcha atrás”, explica el autor principal del paper Stephen Walborn, investigador del Instituto Milenio de Investigación en Óptica MIRO y académico del Departamento de Física de la Universidad de Concepción.
“Lo que hicimos fue realizar un experimento óptico con dos fuentes de luz (dos láseres), un conjunto de lentes, y un cristal (componente clave para generar el rayo “copia”). Así, logramos hacer una copia de un rayo luminoso de tal modo que éste viaja como si retrocediera en el tiempo. Además, las propiedades del nuevo rayo las podemos observar por medio de una cámara”, añade Esteban Sepúlveda Gómez, también académico del Departamento de Física de la Universidad de Concepción y coautor del trabajo.
La ciencia avanza
Hasta ahora, para realizar este fenómeno habían sido utilizado materiales llamados fotorrefractivos, que en general son muy lentos y poco prácticos. Pero con este nuevo sistema el resultado es casi instantáneo, haciéndolo mucho más interesante para algunas aplicaciones. “Anteriormente, este tipo de proceso se estudió en el contexto de rayos láser perfectos. En nuestro trabajo ampliamos lo que se conoce sobre el proceso para incluir haces imperfectos, como los producidos por fuentes de luz baratas, como los LED, por ejemplo.”, agrega Gustavo Cañas, coautor del trabajo y académico del Departamento de Física de la Universidad del Bio-Bío.
“Estos resultados podrían aplicarse en comunicaciones láser de espacio abierto, que es una alternativa de mayor velocidad a la comunicación de radio frecuencia. La técnica propuesta por este invento podría ser usada para reducir algunas de las distorsiones que sufre el haz láser con la turbulencia del aire y aumentar la calidad de la transmisión de datos.”, explica Jaime Anguita, académico de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes e investigador MIRO.
Además de los investigadores de MIRO, esta investigación contó con la colaboración de científicos del Departamento de Física de la Universidade Federal de Santa Catarina de Brasil; del Optics and Photonics Centre, Indian Institute of Technology Delhi en India y del Quantum Research Group, School of Chemistry and Physics, University of KwaZulu-Natal de Sudáfrica.
Información del paper:
Gustavo H. dos Santos, Andre G. de Oliveira, Nara Rubiano da Silva, Gustavo Cañas, Esteban S. Gómez, Stuti Joshi, Yaseera Ismail, Paulo H. Souto Ribeiro, Stephen Patrick Walborn: “Phase conjugation of twisted Gaussian Schell model beams in stimulated down-conversion” (2022) Nanophotonics, vol. 11, no. 4, 2022, pp. 763-770. https://doi.org/10.1515/nanoph-2021-0502