En una investigación liderada por David Novoa, investigador Ikerbasque en la UPV/EHU, y publicada en la prestigiosa revista Science, se muestra un nuevo tipo de fibra óptica micro-estructurada que, a diferencia de las fibras convencionales que llevan internet a nuestras casas, guía la luz en un canal hueco con una atenuación extremadamente baja. Este tipo de fibras ópticas que son como “tuberías para la luz” son únicas ya que sus propiedades ópticas son reconfigurables cuando están rellenas de gas a distintas presiones. Esto las convierte en unas plataformas muy versátiles, capaces de operar en un rango espectral sin precedentes, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo. 

En esta investigación han rellenado la fibra con hidrógeno (gas), ya que es la molécula más ligera de la naturaleza y, por tanto, la que posee una frecuencia fundamental de vibración más alta. Por medio del conocido como efecto Raman estimulado, son capaces de excitar ópticamente las moléculas del núcleo gaseoso de manera que oscilen sincronizadas de forma muy precisa. En palabras de David Novoa, “es en esta coreografía molecular donde reside la belleza de nuestro sistema: Las fuentes de luz cuánticas (los fotones) son capaces, bajo determinadas circunstancias, de extraer la energía vibracional de esas moléculas oscilantes para aumentar su propia energía y así cambiar de frecuencia (color)”. 

Este trabajo demuestra la aplicación de una tecnología vanguardista como son las fibras ópticas anti-resonantes, para la mejora de un proceso crítico en las tecnologías cuánticas relacionadas con la luz como es la conversión cuántica de frecuencias. Sistemas complejos como, por ejemplo, las redes cuánticas están compuestos por diferentes sub-sistemas cuya frecuencia óptima de operación no suele coincidir. Es por ello que una técnica capaz de convertir frecuencias ópticas a nivel cuántico en un amplio espectro sin afectar las propiedades de las fuentes de luz originales sería extremadamente útil. 

Esta investigación es el resultado de una colaboración internacional en la que participan el Max-Planck Institute for the Science of Light y la Friedrich-Alexander Universität de Alemania.  

Información adicional 

David Novoa es Investigador Ikerbasque de la UPV/EHU. Doctorado en Física (2011) en la Universidad de Vigo, ha realizado estancias en el Centro de Láseres Pulsados de Salamanca, el Max-Planck Institute for Quantum Optics (Garching, Alemania) y el Max-Planck Institute for the Science of Light (Erlangen, Alemania). En esta última institución consiguió una prestigiosa plaza como W2 Research Professor en 2017 y dirigió su propio grupo de investigación en la división del profesor Philip Russell. 

David Novoa es un experto de reconocido prestigio internacional en fibras ópticas micro-estructuradas y sus aplicaciones. Los resultados de su investigación han sido publicados en las mejores revistas científicas como Science, Nature Photonics, Nature Communications o Physical Review Letters.