Carlos Saavedra (a sinistra) e Deepak Pandey (a destra) preparano il microfiltro ottico per le misurazioni di prova. Credito:Uni Bonn
Gli scienziati dell'Università di Bonn hanno costruito filtri in fibra ottica sottilissimi in un modo molto semplice. Non solo sono estremamente compatti e stabili, ma anche personalizzabile in base al colore. Ciò significa che possono essere utilizzati nella tecnologia quantistica e come sensori per la temperatura o per rilevare i gas atmosferici. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Ottica Express .
Le fibre ottiche non molto più spesse di un capello umano oggi non solo costituiscono la spina dorsale del nostro scambio di informazioni a livello mondiale. Sono anche la base per costruire sensori estremamente compatti e robusti con un'altissima sensibilità alla temperatura, analisi chimiche e molto altro.
I risonatori ottici oi filtri sono componenti importanti che tagliano le righe spettrali molto strette dalle sorgenti di luce bianca. Nel caso più semplice, tali filtri sono costituiti da due specchi opposti che proiettano la luce avanti e indietro con la stessa precisione del pendolo di un orologio. Il colore della luce filtrata è fissato dalla separazione dello specchio.
Da tempo con l'estremità di tali fibre simili a peli sono stati integrati specchi adatti di alta qualità. I ricercatori dell'Università di Bonn sono riusciti a costruire in modo semplice questi risonatori in fibra ottica simili a capelli. Non solo sono estremamente compatti e stabili ma consentono anche di sintonizzare il loro colore:hanno incollato le estremità delle fibre che trasportano gli specchi in una comune ghiera che può essere allungata tramite un cristallo piezoelettrico e quindi controllare la separazione degli specchi.
Il filtro ottico miniaturizzato si trova nella fessura centrale del supporto a manica. Credito:© Uni Bonn
"Il filtro ottico miniaturizzato contribuisce ulteriormente a rendere la fotonica e le tecnologie quantistiche la tecnologia decisiva del 21° secolo, " afferma il Prof. Dr. Dieter Meschede dell'Istituto di Fisica Applicata dell'Università di Bonn. Lo scienziato è membro del Cluster of Excellence "Matter and light for quantum computing" (ML4Q) delle Università di Bonn e Colonia e della RWTH Aachen University ed è anche membro dell'Area di ricerca transdisciplinare "Building Blocks of Matter and Fundamental Interactions" presso l'Università di Bonn.
I filtri di precisione ottica miniaturizzati altamente stabili sono promettenti applicazioni multiple:possono immagazzinare energia luminosa all'interno di un volume così piccolo in modo tale che già i singoli fotoni possano essere immagazzinati e manipolati in modo efficiente. La loro elevata sensibilità suggerisce di costruire sensori estremamente compatti e selettivi, per esempio. per il rilevamento dei gas atmosferici. Utilizzando materiali ancora più stabili per la ghiera, è possibile costruire un minuscolo orologio ottico con stabilità di frequenza estremamente elevata.