Un gruppo internazionale di ricercatori dalla Russia, Grecia e Kazakistan hanno fatto un'importante scoperta per migliorare l'efficacia dei laser, compresi quelli usati in medicina. I risultati del loro progetto sono stati pubblicati da Rapporti scientifici (parte del gruppo editoriale Nature). I ricercatori hanno scoperto chimere turbolente in grandi array di laser a semiconduttore che influenzano le proprietà del laser.

Gli stati di chimera sono stati segnalati per la prima volta per oscillatori di fase identici e accoppiati simmetricamente nel 2002, quando si scoprì che una parte del sistema poteva sincronizzarsi, come nell'emissione laser, mentre l'altra parte è rimasta incoerente. Lo stato chimera è uno stato di transizione tra l'ordine completo (oscillazione perfettamente coerente) e il caos completo (oscillazione incoerente). Quando il comportamento e la dimensione della coerenza cambiano irregolarmente, questa chimera è identificata come turbolenta. Però, l'origine delle chimere turbolente è rimasta poco chiara.

Gli autori di questo progetto hanno studiato una vasta gamma di 200 laser a semiconduttore non sincronizzati nel tentativo di comprendere il meccanismo del verificarsi e le proprietà di questo stato insolito. Durante gli esperimenti, parte della matrice laser gradualmente sincronizzata, mentre l'altra parte ha dimostrato un comportamento incoerente che è caratteristico della chimera turbolenta prevista.

"I miei colleghi e io abbiamo studiato una serie di laser a semiconduttore perché tali serie di nano-laser accoppiati sono state create sperimentalmente. Tuttavia, riteniamo che presto si otterranno risultati simili per altri laser array. Inoltre, gli array laser richiedono meno energia rispetto ai laser di grandi dimensioni e sono più facili da creare, " ha detto il professor George Tsironis, un ricercatore senior presso il NUST MISIS Superconducting Metamaterials Laboratory, che è stato citato in Rapporti scientifici articolo.

I ricercatori stanno ora progettando di trovare un modo per controllare le chimere turbolente, che migliorerebbe l'efficacia di grandi array laser. Questa scoperta potrebbe essere utilizzata nei fibroscopi utilizzati nella medicina laser e in vari sensori, perché permette di regolare l'immagine di rilevamento escludendo l'oscillazione dei laser accoppiati, le note dell'articolo.