Gli impulsi ultracorti della luce prodotta dai laser a fibra hanno permesso importanti progressi in campi che vanno dalla biomedicina alle microlavorazioni. Lo sfruttamento dei nanomateriali di carbonio per la produzione di tali impulsi potrebbe fornire importanti vantaggi relativi ai sistemi convenzionali basati sui semiconduttori.
I nanomateriali come i nanotubi di carbonio (CNT) vantano proprietà ottiche uniche, le quali possono essere ottimizzate in una vasta gamma spettrale dipendente dalle dimensioni e dalla forma del materiale. Essi sono molto promettenti per l’impiego nei dispositivi ottici non lineari (NLO) relativi ai laser a fibra al fine di attivare la generazione di impulsi ultracorti nell’intervallo ottico a raggi infrarossi (IR). La gamma IR offre una finestra sulla composizione molecolare utile nelle applicazioni di rilevamento ambientale o biomedicale ed è inoltre importante nel settore delle telecomunicazioni.
Gli scienziati finanziati dall’UE hanno lanciato il progetto TELASENS (Carbon nanotubes technologies in pulsed fibre lasers for telecom and sensing applications) per sfruttare i nanomateriali di carbonio nei dispositivi NLO dei laser a fibra con luce pulsata. Di particolare rilievo è il loro impiego negli assorbitori saturabili, dispositivi NLO che facilitano la generazione di impulsi ultracorti circolanti nel risonatore laser.
Il team sta facendo progressi impressionanti. Una combinazione di modellizzazione al calcolatore e chimica fisica sperimentale ha portato allo sviluppo di nuovi dispositivi con assorbitore saturabile mediante deposito di CNT nel micro-canale della fibra e sugli specchi ottici. Inoltre, questi sono stati integrati nei laser a fibra con vari mezzi di comunicazione attivi per ottenere la generazione di impulsi ultracorti nella vasta gamma spettrale (IR) tra i 1 000 e 2 000 nm.
I ricercatori stanno rapidamente procedendo verso il loro obiettivo finale: sviluppo di sorgenti laser a fibra economicamente vantaggiose. Eventuali applicazioni includono assistenza sanitaria personalizzata, nuovi sensori per produzione e trasporto, e nuovi sistemi di comunicazione in fibra ottica. Lungo la strada, TELASENS sta formando una nuova generazione di scienziati riguardo ai dispositivi NLO e alle tecnologie laser a fibra al fine di creare un’eredità che vada oltre la durata del progetto.