I ricercatori hanno utilizzato una conversione di frequenza non lineare in due fasi per convertire la luce laser a medio infrarosso in luce gialla che può essere sintonizzata da 570 nm a 596 nm. Questa gamma di lunghezze d’onda è utile per una varietà di applicazioni.
“La gamma spettroscopica giallo-arancione è altamente assorbita dall’emoglobina nel sangue, rendendo i laser con queste lunghezze d’onda particolarmente utili per applicazioni biomediche, trattamenti dermatologici e chirurgia oculare”. Ha dichiarato il membro del team di ricerca Anirban Ghosh del Photonic Sciences Lab presso il Physical Research Laboratory in India.
“Una sorgente laser gialla sintonizzabile a femtosecondi potrebbe un giorno offrire trattamenti medici che producono meno danni termici e sono più selettivi”.
Nella rivista The Optical Society (OSA) Optics Letters, i ricercatori guidati da Goutam K. Samanta descrivono come hanno usato un fenomeno ottico noto, come conversione di frequenza non lineare per convertire la luce laser a medio infrarosso in luce gialla che può essere sintonizzata da 570 nm a 596 nm.
“Noi dimostriamo una radiazione gialla robusta, ad alta potenza, ultraveloce e sintonizzabile in una configurazione sperimentale piuttosto semplice”; ha rilevato Ghosh. “Oltre alle applicazioni biomediche, si tratta di una ricercatissima gamma di lunghezze d’onda per la proiezione video a colori e potrebbe essere utilizzata per una varietà di applicazioni spettrali”.
Nasce laser ultraveloce: migliorare e ridurre le problematiche
Anche se gli studi hanno dimostrato che le emissioni laser nella gamma dello spettro giallo risultano ottimali per vari trattamenti medici, tali lunghezze d’onda sono di solito create utilizzando ingombranti e inefficienti laser a vapore di rame, laser a tintura e oscillatori ottici parametrici.
Queste sorgenti sono state utilizzate con successo per varie applicazioni, ma soffrono di uno o più inconvenienti come la bassa potenza media, la mancanza di un buon profilo spaziale del fascio; la regolazione limitata o inesistente della lunghezza d’onda e gli impulsi di uscita ad ampio raggio.
“I laser a femtosecondi sono importanti per molte applicazioni perché emettono un gran numero di fotoni in un breve periodo di tempo per fornire un’intensità molto alta e una precisione estremamente elevata senza causare alcun danno termico”; ha aggiunto Ghosh. “Tuttavia, non esiste un laser giallo a femtosecondi disponibile in commercio in grado di fornire tutti i parametri desiderati necessari per le applicazioni che trarrebbero vantaggio da questa gamma di lunghezze d’onda”.
Per affrontare queste limitazioni in un’unica configurazione sperimentale, i ricercatori hanno utilizzato un laser allo stato solido ultraveloce Cr2+:ZnS, sviluppato di recente, che emette un laser a stato solido ultraveloce Cr2+:ZnS nella gamma del medio infrarosso insieme ad un processo di raddoppio della frequenza a due stadi.
Il raddoppio della frequenza di un laser ultraveloce non è un processo facile e richiede l’identificazione del cristallo giusto per produrre un’emissione laser di qualità con le proprietà desiderate.
