Físicos chilenos y franceses, liderados por el doctor Marcel Clerc, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la U. de Chile e investigador del Instituto Milenio de Óptica MIRO, buscan manipular los rayos de luz, con el objetivo mejorar las comunicaciones. La colaboración internacional logró determinar la manera en que podrían generarse pulsos de luz (flashes intermitentes) a través del llamado efecto de acoplamiento de luz, lo que había sido desestimado hasta ahora, y que fue publicado en la revista Physical Review Research.
“La importancia de nuestro trabajo es que nos permitirá generar nuevos pulsos de alta intensidad en cavidades ópticas, los cuales pueden ser de gran utilidad en telecomunicaciones, ya que a medida que se propagan al interior de la cavidad, se autoestabilizan”, explica Clerc.
Hasta ahora, en la comunidad científica se pensaba que la interacción de la luz y el medio dieléctrico era lo que generaba que la velocidad de propagación dependiera de la intensidad de la luz y del pasado del campo electromagnético, es decir, cualquier perturbación del campo electromagnético se propaga con distintas velocidades dependiendo de la intensidad de la luz.
El fenómeno estudiado es el llamado acoplamiento: “cuando un rayo de luz se propaga en una fibra óptica y su campo electromagnético entra en contacto con la fibra misma (medio dieléctrico), lo que genera son pulsos de luz de alta intensidad”, indica el académico de la FCFM.
“Este efecto debido a su complejidad, usualmente se trata de evitar”, agrega, pero en este estudio trataron de considerarlo en toda su complejidad, para lo cual realizaron un trabajo teórico basado en métodos perturbativos matemáticos y simulaciones numéricas. “Conjeturamos el fenómeno y lo verificamos numéricamente”, complementa.
El investigador explica que otra posible aplicación de este fenómeno es en sistemas de medición de alta precisión, por medio de generación de peines de frecuencias en el espectro (fenómeno conocido como frequency combs), cuyas curvas y picos tienen espacios más regulares que los pulsos al medirse.
El trabajo comenzó hace tres años en una visita a la universidad de Bruselas, donde los tres coautores discutieron y comenzaron a realizar los estudios numéricos y análisis teórico. Ahora esperan poder llevar adelante la etapa experimental, para lo cual ya tienen dos grupos de investigación interesados, tanto en Francia como en Bélgica.
Además de Clerc, participaron los investigadores S. Coulibaly, de la Université de Lille y a M. Tlidi de la Université Libre de Bruxelles.