Un láser bate records en potencia y en eficiencia energética

oy existen varios tipos de láser que pueden emitir las longitudes de onda infrarrojas deseadas, pero ninguno de estos cumple con los requisitos anteriores porque, o son muy caros, o no pueden producirse en masa, o son demasiado frágiles, o requieren de refrigeración criogénica que es poco eficiente y tiene un alto consumo energético.

Un nuevo tipo de láser semiconductor, denominado Láser de Cascada Cuántica (QCL, por sus siglas en inglés), puede cambiar pronto esta situación. Como sus primos los chips de ordenador, los láseres a semiconductor son inherentemente compactos y adecuados para su producción masiva, lo que ha llevado a extender su uso en productos comunes y económicos incluyendo los reproductores de CD y de DVD.

El Centro para los Dispositivos Cuánticos (CQD) de la Universidad del Noroeste, dirigido por Manijeh Razeghi, profesora de Ingeniería Electrónica y Ciencias de la Computación en la Escuela McCormick de Ingeniería y Ciencia Aplicada de dicha universidad, recientemente ha dado grandes pasos en el diseño de un láser, el proceso de formación del material y la fabricación de un prototipo que ha incrementado grandemente la potencia de salida y la eficiencia en la producción de luz a cambio de la energía eléctrica consumida por el QCL.

El CQD ha demostrado ahora láseres individuales, 300 de los cuales pueden caber fácilmente en una moneda, que emiten longitudes de onda de 4,5 micras, capaces de un rendimiento energético constante de más de 700 milivatios a temperatura ambiente, y más de un vatio de rendimiento de potencia a más bajas temperaturas. Además, estos láseres son sumamente eficientes convirtiendo la electricidad en luz, con una eficacia del 10 por ciento a temperatura ambiente y más del 18 por ciento a temperaturas más bajas. Esto representa un factor de incremento por dos en el rendimiento del láser, lo que es muy superior a cualquier tecnología láser competidora en estas longitudes de onda.