Un láser ultrarrápido en chip alcanzó el rendimiento de equipos de mesa

Los láseres ultrarrápidos son herramientas centrales para la óptica moderna, pero suelen depender de equipos grandes, delicados y caros. Un grupo de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) informó ahora que logró integrar uno de estos sistemas en un chip fotónico sin perder el rendimiento que antes exigía una mesa de laboratorio completa.

Estos láseres emiten pulsos de apenas unos cientos de femtosegundos, es decir, fracciones diminutas de segundo. Esa capacidad los vuelve útiles para manufactura de precisión, cirugía ocular, metrología y peines de frecuencia óptica, una tecnología clave para relojes atómicos extremadamente precisos.

El desafío histórico era miniaturizarlos sin degradar la energía de los pulsos ni la estabilidad del sistema. Durante años, llevar un láser de alta energía y pulsos ultracortos a un chip fue visto como una meta casi inalcanzable dentro de la fotónica integrada.

Según ScienceDaily, el trabajo, publicado en Nature, describe el primer láser ultrarrápido integrado que alcanza prestaciones comparables a las de láseres femtosegundo de mesa. El dispositivo entregó pulsos con 1,05 nanojulios de energía y duraciones de hasta 147 femtosegundos.

La clave fue adaptar al formato integrado una arquitectura conocida como oscilador Mamyshev, poco explorada en este campo. El sistema hace pasar la luz por una guía de onda no lineal y dos filtros ópticos que seleccionan distintas porciones del espectro. Cuando el pulso se ensancha en colores dentro de la guía, parte de esa señal puede seguir circulando en la cavidad y sostener la emisión del láser.

El resultado muestra que un chip fotónico puede concentrar funciones que antes requerían mucho más espacio, alineación óptica compleja y costos más altos.

Si esta clase de dispositivos se vuelve robusta y escalable, podría abaratar el acceso a tecnologías ópticas avanzadas y facilitar su integración en instrumentos compactos. Eso sería relevante para sensores, telecomunicaciones, equipos biomédicos y sistemas de medición de alta precisión.

También es un ejemplo de cómo la fotónica integrada no solo miniaturiza componentes existentes, sino que puede cambiar qué herramientas son prácticas fuera de laboratorios especializados.

El avance sigue siendo una demostración experimental. Falta saber cómo se comportará en producción, cuánto costará fabricarlo a escala y qué tan fácil será integrarlo en aplicaciones comerciales o científicas concretas.

Además, igualar ciertas prestaciones en el laboratorio no significa que todos los usos de los láseres de mesa queden reemplazados de inmediato. Algunas aplicaciones seguirán exigiendo configuraciones más potentes o flexibles.