Un team di ricercatori dell'Università della Florida centrale ha superato un problema di vecchia data nella scienza del laser, e i risultati potrebbero avere applicazioni in chirurgia, perforazione e mappatura laser 3D.

Utilizzando il principio di supersimmetria, hanno sviluppato il primo array laser supersimmetrico. I loro risultati sono stati pubblicati di recente sulla rivista Scienza .

La supersimmetria è una congettura in fisica che dice che ogni particella della materia, come un elettrone, ha uno o più superpartner uguali tranne che per una precisa differenza nel loro slancio.

"Questa è la prima dimostrazione di un array laser supersimmetrico che promette di soddisfare le esigenze di array laser integrati ad alta potenza con un'emissione del raggio di alta qualità, " ha detto il coautore dello studio Mercedeh Khajavikhan, professore associato di ottica e fotonica presso il College of Optics and Photonics dell'UCF.

Khajavikhan guida il team che ha sviluppato l'array laser, che è composto da file di laser ed è in grado di produrre una grande potenza di uscita e un'elevata qualità del raggio.

Questo è un primo array che genera costantemente un'elevata luminosità, poiché i progetti precedenti hanno comportato una qualità del raggio degradata.

Khajavikhan ha detto che il precedente lavoro di Demetrios Christodoulides, un Pegaso professore di ottica e fotonica, Cobb Family Doted Chair nel college e coautore di studi, ha suggerito l'uso della supersimmetria in ottica e il suo team l'ha esplorato ulteriormente nei suoi studi.

"Però, solo di recente il mio gruppo è riuscito a portare queste idee in ambienti laser reali, dove tali nozioni possono essere fruttuosamente utilizzate per affrontare problemi reali in fotonica, " lei disse.

Il trucco negli array laser della sua squadra è distanziare i laser uno accanto all'altro utilizzando calcoli che tengono conto della supersimmetria.

Ha detto che questo sviluppo è molto importante in molte aree in cui è necessario un laser integrato ad alta potenza.

"Prevediamo molte applicazioni di array laser supersimmetrici in medicina, militare, industria e comunicazione, ovunque sia necessario disporre di array laser integrati ad alta potenza con un'elevata qualità del raggio, "Ha detto Khajavikhan.

Un'interessante applicazione potrebbe essere l'uso di LIDAR, che utilizza i laser per rilevare e mappare il terreno in 3D e viene utilizzato in campi come le auto a guida autonoma, archeologia, silvicoltura, fisica atmosferica e altro ancora.

"LIDAR richiede un laser ad alta potenza e qualità del raggio abbagliante, "Ha detto Khajavikhan. "Attualmente, a causa della mancanza di questo tipo di laser in forma integrata, usano altri tipi di laser. Il laser supersimmetrico fornisce una soluzione laser ad alta potenza integrata che mostra anche un'elevata qualità del raggio."