Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) han desarrollado una nueva fórmula de fabricación que permite convertir un láser comercial de bajo coste en un diodo superluminiscente, un dispositivo intermedio entre los LEDs y los láseres con aplicaciones en medicina y comunicaciones ópticas. De hecho, uno de los principales ámbitos de desarrollo es la tecnología Li-Fi.
El avance, publicado en la revista JPhys Photonics, reduce de forma significativa el coste de producción de estos dispositivos, que hasta ahora requerían diseños específicos y procesos de fabricación complejos.
Modificación de láseres comerciales
La técnica desarrollada por el equipo consiste en partir de un láser comercial estándar y modificar su estructura mediante un proceso de ablación láser. Este procedimiento permite alterar su cavidad óptica para eliminar la retroalimentación interna responsable del comportamiento láser convencional, transformándolo así en un diodo superluminiscente.
Según los investigadores, este enfoque rompe la guía de onda del dispositivo y suprime el mecanismo de retroalimentación, lo que da lugar a una emisión de luz con alta calidad, mayor ancho espectral y menor coherencia que la de un láser tradicional.
El método se aplica una vez fabricado el dispositivo, lo que evita la necesidad de rediseñar la estructura del diodo desde su origen y reduce notablemente la complejidad del proceso.
Hasta diez veces menos coste de fabricación
El uso de láseres comerciales como base del proceso permite reducir el coste de producción de estos dispositivos hasta en un factor de diez respecto a los métodos convencionales. Además, el equipo destaca la posibilidad de ajustar parámetros como la energía del pulso, el número de impactos y el diámetro del haz para optimizar el resultado final.
Además, los investigadores han evaluado las propiedades de los dispositivos obtenidos en términos de potencia de salida, ancho espectral, coherencia espacial y divergencia del haz, obteniendo resultados satisfactorios para su uso tecnológico.
Los diodos superluminiscentes se consideran una tecnología emergente con aplicaciones en campos como la medicina, especialmente en técnicas de imagen como la tomografía óptica, y en sensores avanzados.
Por su parte, uno de sus principales ámbitos de desarrollo es la tecnología Li-Fi, un sistema de transmisión de datos mediante luz que permite velocidades superiores a las del wifi tradicional, al modular la iluminación a frecuencias imperceptibles para el ojo humano.
Un enfoque con potencial industrial
El equipo del ICMM-CSIC subraya que el método desarrollado abre nuevas posibilidades para la fabricación de dispositivos ópticos mediante la introducción controlada de defectos en cavidades ópticas, lo que podría simplificar procesos industriales y reducir costes en el sector fotónico.
El trabajo concluye que esta estrategia podría facilitar el desarrollo de nuevas técnicas de fabricación de diodos superluminiscentes, con un impacto potencial en la producción de dispositivos ópticos más eficientes y económicos.