Físicos chilenos lideran descubrimiento de un nuevo tipo de luz

El trabajo se enmarca en el área de las “Quimeras Ópticas”, concepto inspirado en la mítica bestia de la mitología griega con cuerpo de león, cabeza de cabra y cola de serpiente. “Una mezcla de cosas totalmente inesperadas y eso es exactamente lo que encontramos en este trabajo”, dice Michel Ferré, investigador postdoctoral del Departamento de Física (DFI) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile.

“Descubrimos -mediante un análisis matemático y físico avanzado- una nueva fuente de luz que se comporta de una manera bastante especial, con una zona central fluctuante rodeada de una zona homogénea, la estamos empezando a comprender y en un futuro no muy lejano pretendemos controlarla”, asegura Marcel Clerc, académico del DFI y subdirector del Instituto Milenio de Óptica MIRO.

Una caja de pandora

“Estamos hablando de una fuente localizada cuya intensidad varía caóticamente en el espacio y el tiempo. El descubrimiento lo realizamos utilizando fibras ópticas”, explica Ferré, también investigador del Instituto MIRO. “De llegar a controlarla, podrían surgir aplicaciones tales como nuevos bisturís láser, análisis de imágenes y encriptación de información, las posibilidad son enormes. Esto es solo el comienzo”, agrega Clerc.

Para lograr este descubrimiento se realizaron simulaciones numéricas interactivas, métodos de análisis no lineal, tales como medición de espectros de Lyapunov y transformadas de Fourier. En el hallazgo participaron, junto con Clerc y Ferré, Saliya Coulibaly, de la Universidad de Lille, y Mustapha Tlidi, de la Universidad Libre de Bruselas.

La idea de la investigación surgió de un descubrimiento anterior realizado por el mismo grupo de trabajo, en donde se abordó el problema de un arreglo unidimensional. “La extensión a un arreglo bidimensional nos pareció posible. Desde que comenzamos con las simulaciones hasta la publicación del estudio nos tomó alrededor de un año”, explica Ferré, quien estuvo a cargo de demostrar la coexistencia entre diferentes fuentes de luz coherentes caóticas en los experimentos.

El próximo paso es la verificación experimental y aplicación de éste tipo de fuentes de luz. Los resultados aparecieron en la revista “Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science” con el título “Two-dimensional optical chimera states in an array of coupled waveguide resonators” (“Estados de quimera óptica de dos dimensiones en una formación de resonadores de guía de onda acoplados”).