Cientistas criam laser que emite a luz mais pura do mundo

Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) construiu o laser que emite a luz "mais pura do mundo". O novo laser portátil pode beneficiar uma série de aplicações científicas, como a melhoria dos relógios de GPS e a aplicação na computação quântica. 

Dispositivos de laser de fibra óptica são medidos em hertz, e normalmente variam entre 1.000 e 10.000 Hz. Essa variação é chamada de "wiggle linewidth" e acontece porque mudanças de temperatura e outros fatores ambientais fazem os comprimentos das ondas oscilarem. "Hoje, os lasers de cavidade de expansão ultrabaixa (ULE) exibem a largura de linha mais estreita e o mais alto desempenho, mas são volumosos e muito sensíveis ao ruído ambiental", explica William Loh, um dos autores do estudo. "Nosso objetivo é substituir esse tipo de dispositivo por um que seja portátil e não sensível a ruídos ambientais."

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Esse novo dispositivo foi projetado a fim de ser portátil o suficiente para uso no espaço, produzindo um feixe de luz laser mais estável do que qualquer outro já criado. Os cientistas usaram 2 metros de fibras ópticas, já conhecidas por serem mais compactas e robustas, e então combinaram as vantagens da fibra com um efeito conhecido como espalhamento de Brillouin, uma espécie de efeito óptico não linear, para obter um laser com uma espessura de apenas 20 hertz. Para efeito de comparação, lasers semicondutores de prateleira normalmente têm uma largura de cerca de 1 milhão de hertz.

Além da sua aplicação para a melhoria de sistemas de GPS, o dispositivo pode ser útil para interferômetros como os usados pelo Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO), a fim de identificar ondas gravitacionais oriundas da colisão de buracos negros ou colapso de estrelas. Os lasers ultraextensíveis são necessários para essa aplicação porque o ruído do laser pode impedir a detecção de perturbações muito pequenas de uma onda gravitacional.

De qualquer modo, os pesquisadores explicam que, apesar dos avanços, atualmente o novo laser é um sistema de bancada adequado para uso em laboratório. Eles seguem trabalhando para criar uma versão portátil que seja tão pequena quanto um smartphone.