Arriva l’anti-laser

I fisici ci hanno abituati all’idea che ogni cosa ha il suo contrario. Così, dopo l’antimateria, con i suoi antiprotoni e antineutroni, non stupisce leggere su Science che Hui Cao, Douglas Stone e il loro gruppo di ricerca della Yale University (Usa) hanno inventato un dispositivo che si comporta esattamente all’opposto di un laser: invece di emettere luce, la assorbe. 

I primi calcoli teorici sugli anti-laser risalgono alla scorsa estate. Mentre spiegava a un collega il funzionamento del laser, Stone ebbe l’idea di costruire un dispositivo che funzionasse al contrario. Invece di un amplificatore di luce, come l’arseniuro di gallio, serviva però un materiale che la assorbisse, come il silicio. Un laser, infatti, è uno strumento che amplifica ed emette un fascio di luce monocromatica e coerente, cioè costituita da onde elettromagnetiche della stessa frequenza e fase. Un anti-laser, quindi, è pensato per “annullare” selettivamente le onde di una certa frequenza e fase; questa selettività, spiegano i ricercatori su Science, rende il dispositivo unico nel suo genere.

In modo schematico, un anti-laser funziona così: la luce emessa da un laser viene scomposta in due fasci luminosi che raggiungono le due facce opposte di un wafer di silicio. In questo modo le onde si ritrovano intrappolate e costrette a rimbalzare avanti e indietro. In pratica, interferiscono tra loro in modo distruttivo sino ad annullarsi. Il dispositivo riesce ad assorbire il 99,4 per cento della radiazione incidente (teoricamente è possibile arrivare al 99,99%).

Modificando le fasi delle radiazioni incidenti è possibile diminuire l’assorbimento sino ad azzerarlo. Proprio grazie a questa proprietà, gli anti-laser potrebbero essere utilizzati come “interruttori” nei cosiddetti computer ottici, che usano la luce per memorizzare e trasmettere dati. Prima di poter utilizzare gli anti-laser, però, sarà necessario perfezionarli. Intanto, i ricercatori mirano a ridurne le dimensioni: dal centimetro ai pochi micron. In secondo luogo, l’attuale anti-laser riesce ad assorbire solo le radiazioni nel vicino infrarosso, ma servirà poter lavorare anche con la luce visibile e infrarossa.

Riferimento: DOI: 10.1126/science.1200735