A tecnologia a laser desempenha um papel vital na vida moderna, apoiando tudo, desde medições científicas precisas até sistemas de comunicação avançados. Ela fundamenta tecnologias como veículos autônomos, redes de fibra óptica de alta velocidade e até ferramentas que detectam gases na atmosfera.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Associado Johann Riemensberger do Departamento de Sistemas Eletrônicos da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU) desenvolveu um novo tipo de laser projetado para superar diversos desafios encontrados em modelos existentes.
“Nossos resultados podem nos fornecer um novo tipo de laser que é rápido, relativamente barato, poderoso e fácil de usar”, diz Riemensberger.
As descobertas da equipe foram publicadas na Nature Photonics. O projeto é uma colaboração entre a NTNU, a École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) da Suíça e a Luxtelligence SA.
Carros autônomos e detectores de qualidade do ar
Lasers de precisão tradicionais são frequentemente grandes, caros e difíceis de ajustar com precisão.
“Nosso novo laser resolve vários desses problemas”, afirma Riemensberger.
Essa melhoria pode tornar a tecnologia especialmente útil em carros autônomos, que dependem de uma técnica conhecida como Lidar para mapear seu entorno. O Lidar funciona medindo quanto tempo leva para a luz de um laser retornar ou detectando pequenas mudanças na fase da onda da luz. O novo laser pode realizar essas medições com precisão notável — dentro de cerca de quatro centímetros.
Os pesquisadores também demonstraram que seu laser pode detectar de forma eficaz o gás cianeto de hidrogênio no ar, uma substância comumente chamada de “ácido cianídrico.” Como esse composto é extremamente tóxico mesmo em pequenas quantidades, a capacidade de identificá-lo rapidamente é essencial para segurança e monitoramento ambiental.
Materiais avançados, circuitos de luz microsizados
Os pesquisadores criaram o novo laser com materiais avançados e circuitos de luz microscópicos.
O laser emite um feixe de luz poderoso e estável. Além disso, entre as vantagens está a capacidade dos usuários de ajustar a frequência de forma rápida e suave, sem saltos bruscos.
“Você também pode controlá-lo facilmente com apenas um controle, em vez de muitos”, observa Riemensberger.
O laser é construído utilizando tecnologia de chip que já está disponível. Isso torna possível sua produção em massa de forma econômica.
“Nossas descobertas possibilitam a criação de instrumentos de medição e ferramentas de comunicação pequenos, baratos e fáceis de usar, mas com alto desempenho”, disse Riemensberger.
O trabalho foi uma colaboração entre a EPFL (experimentos), a Luxtelligence SA (produção de chips) e a NTNU (design e simulações). A parceria começou quando Riemensberger ainda era pesquisador pós-doutoral na EPFL. A colaboração continua por meio de uma bolsa do EIC Pathfinder OPEN chamada ELLIPTIC.
