Pesquisadores da Universidade de Tampere desenvolveram com sucesso um novo design de fibra a³ptica que permite a geração de luz laser de arco-a­ris na regia£o eletromagnanãtica da impressão digital molecular. Essa nova fibra a³ptica com feixe autolimpante pode ajudar no desenvolvimento de aplicações para, por exemplo, marcação de poluentes, diagnóstico de ca¢ncer, monitoramento ambiental e controle de alimentos. A descoberta foi publicada na revista Nature Communications .

O gargalo atual com fontes superconta­nuas atuais, no entanto, éque elas são baseadas em fibras a³pticas que suportam um aºnico perfil ou modo de intensidade transversal, o que limita inerentemente sua potaªncia a³ptica. Além disso, as fibras a³pticas convencionais são feitas de vidro de sa­lica com transmissão limitada a  regia£o do espectro visível e infravermelho pra³ximo. A extensão da luz superconta­nua para outros regimes de comprimento de onda, como o infravermelho manãdio, requer fibras a³pticas feitas dos chamados vidros macios, mas estes possuem um limiar de dano menor do que a sa­lica, limitando ainda mais a potaªncia do feixe superconta­nuo.

Recentemente, um tipo diferente de fibra a³ptica com um a­ndice de refração que varia continuamente ao longo da estrutura da fibra mostrou um aumento drama¡tico na potaªncia superconta­nua, enquanto ainda preserva um perfil de intensidade de feixe suave. "A variação do a­ndice de refração dessas fibras a³pticas de a­ndice graduado leva ao foco e desfocagem peria³dicos da luz dentro da fibra que permite o acoplamento entre interações luz-matéria não lineares espaciais e temporais. Isso leva a um mecanismo de autolimpeza que produz luz superconta­nua com alta potaªncia e um perfil de feixe limpo. Além de suas muitas aplicações, eles também fornecem um meio de estudar os efeitos fundamentais da física, como a turbulaªncia das ondas", diz o professor Goa«ry Genty, lider do grupo de pesquisa da Universidade de Tampere.

Embora essas fibras tenham atraa­do recentemente uma atenção significativa da comunidade de pesquisa, seu uso tem sido, atéagora, restrito ao visível e ao infravermelho pra³ximo. Em colaboração com o grupo dos Profs. Buczynski e Klimczak na Universidade de Varsãovia (Pola´nia) e o grupo do Prof. Dudley na Universidade da Borgonha Frana§a-Comté(Frana§a), a equipe de Tampere demonstrou pela primeira vez a geração de um superconta­nuo de duas oitavas do visível ao infravermelho manãdio em uma fibra de a­ndice graduado sem sa­lica com um feixe autolimpante.

"Este problema agora foi resolvido usando um projeto particular que utiliza dois tipos de hastes de vidro de chumbo-bismuto-galato com diferentes a­ndices de refração desenhados para produzir um núcleo nanoestruturado. O resultado éuma fibra de a­ndice graduado com um perfil de a­ndice de refração paraba³lico efetivo com transmissão atéo infravermelho manãdio e, como cereja no topo do bolo, interações não lineares luz-matéria aprimoradas", diz a pesquisadora Zahra Eslami.

O infravermelho manãdio éde interesse crucial, pois contanãm as transições vibracionais caracteri­sticas de muitas moléculas importantes.

"A nova solução levara¡ a fontes de luz superconta­nuas mais eficientes no infravermelho manãdio com muitas aplicações potenciais, por exemplo, para marcação de poluentes, diagnóstico de ca¢ncer, visão de ma¡quina, monitoramento ambiental, qualidade e controle de alimentos", explica Genty.

Os pesquisadores antecipam que este novo tipo de fibra muito em breve se tornara¡ um material importante e padrãopara a geração de fontes de banda larga e pentes de frequência.