Raios rápidos de luz laser, durando menos de um trilionanãsimo de segundo, são usados ​​em uma variedade de aplicações hoje. Esses pulsos de laser ultracurtos permitiram aos cientistas observar reações químicas em tempo real, criar imagens de amostras biológicas delicadas, construir nanoestruturas precisas e enviar comunicações a³pticas de longa distância com alta taxa de bits.

Mas qualquer aplicação de pulsos de laser ultracurtos no espectro visível deve superar uma dificuldade fundamental - a luz vermelha viaja mais rápido do que a luz azul atravanãs de materiais transparentes como o vidro. Portanto, quando um pulso de laser ultracurto passa por uma lente de vidro, os comprimentos de onda compactos da luz se separam, destruindo a utilidade do feixe.

Este problema de dispersão croma¡tica tem atormentado pesquisadores a³pticos por décadas. Hoje, a maioria das soluções envolve componentes adicionais que aumentam o tamanho e o volume dos dispositivos a³pticos.

Agora, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson desenvolveram um revestimento de silicone que, quando aplicado a superfÍcie de uma lente de vidro , pode neutralizar os efeitos da dispersão.

A pesquisa foi publicada na Nature Communications .

"Nossa abordagem flexa­vel pode ser rapidamente implementada em a³ptica convencional e configurações a³pticas e ser adaptada a diferentes regiaµes espectrais e aplicações", disse Federico Capasso, Professor de Fa­sica Aplicada Robert Wallace e Vinton Hayes Pesquisador Saªnior em Engenharia Elanãtrica na SEAS e autor saªnior do estudo.

O revestimento ultrafino usa pilares de sila­cio projetados com precisão que capturam e retem a luz vermelha brevemente antes de reemitaª-la. Esta retenção tempora¡ria permite que a luz azul que se move mais lentamente seja alcana§ada.

"Nosso revestimento neutraliza os efeitos dispersivos de materiais transparentes, agindo como um redutor de velocidade para a luz vermelha e calculando a média da velocidade de cada comprimento de onda da luz", disse Marcus Ossiander, pesquisador de pa³s-doutorado da SEAS e primeiro autor do artigo.

Os pesquisadores testaram o revestimento encurtando os pulsos de laser para apenas alguns quatrilionanãsimos de segundo. O revestimento nanopilar de sila­cio foi feito usando as mesmas ferramentas de litografia comerciais dos semicondutores industriais, tornando mais fa¡cil aplicar rapidamente esses revestimentos aos componentes a³pticos existentes e expandir a aplicabilidade dos pulsos de laser de femtossegundo.

"Agora, qualquer pessoa pode comprar uma lente, colocar o revestimento e usar a lente sem se preocupar com a dispersão", disse Ossiander. "Esta abordagem pode ser a base para uma sanãrie de a³pticas anti ou não dispersivas."