Lasers com alta eficiência e baixo limiar de operação em meios espalhadores e transparentes

• Processo: 17/10765-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de setembro de 2017 - 31 de agosto de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Niklaus Ursus Wetter
• Beneficiário: Niklaus Ursus Wetter
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ernesto Jimenez Villar
• Assunto(s): Laser do estado sólido Terras raras Espalhamento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Espalhamento | Lasers de estado sólido | Lasers de terras raras | Lasers randômicos | Localização Anderson | Lasers

Resumo

O Centro de Lasers e Aplicações (CLA) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/SP) tem como missão realizar pesquisa básica e aplicada em três temas específicos: Materiais fotônicos e Lasers, Dispositivos e Aplicações (médicas, industriais e ambientais), Biofotônica e Optomicrofluídica. Nestes temas, o CLA forma recursos humanos altamente qualificados, transfere conhecimentos científicos e tecnológicos para a sociedade, o setor público e privado e apoia a difusão de C&T. Dos dez grupos que operam dentro do CLA, o Grupo de Desenvolvimento de Lasers é responsável pela inovação na área de fontes de luz. Esta inovação em lasers associada às pesquisas efetuada nos outros nove grupos do CLA tem resultado nos trabalhos publicados mais citados do grupo além de uma constante procura por parte de parceiros privados a procura de novas fontes lasers, os quais são prontamente atendidos através da lei de inovação e o NIT (núcleo de inovação tecnológica) do IPEN/SP.Atualmente o grupo de Desenvolvimento de Lasers enfrenta dois desafios que estão relacionados e que pretendemos sanar através deste projeto. O primeiro desafio é de conseguir estender a nossa tecnologia laser patenteada dos lasers pulsados para os lasers contínuos. A tecnologia é atualmente a mais eficiente disponível (para alguns meios ativos dopados com neodímio) e responsável por grande número de projetos de colaboração nacionais e internacionais e o reconhecimento geral do nosso grupo. Esta extensão da tecnologia existente no grupo tem sido demandada principalmente pelos nossos parceiros internacionais nos projetos de pesquisa. O segundo desafio está diretamente relacionado ao projeto temático FAPESP de microfluídica (em andamento) que requer novas fontes de luz para laboratórios de bolso. Neste projeto são previstos fontes de luz embutidas nos circuitos microfluídicos para analise e controle dos processos químicos. Dependendo do circuito e do modo como será implementado para sua aplicação na prática é necessária uma fonte de luz que apresenta ou alta eficiência ou baixa divergência de feixe ou baixo limiar de operação ou várias destas características em conjunto. A nossa aposta tem sido a utilização de lasers randômicos dados o baixo custo e a baixa complexidade destes sistemas. Já foram resolvidos individualmente os problemas de eficiência e divergência do feixe, agora é preciso encontrar uma maneira de diminuir o limiar de operação. Adicionalmente o projeto visa complementar a infraestrutura do nosso laboratório para dar pleno apoio ao projeto aprovado de visitante do exterior FAPESP, com vigência de Julho de 2017 até maio 2018, cujo objetivo é trazer o Professor Ernesto Villar, nosso colaborador na área de lasers randômicos em regime de localização. (AU)

Publicações científicas

(14)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DOMINGUEZ, CHRISTIAN TOLENTINO; GOMES, ANDERSON A. V.; WETTER, NIKLAUS U.; DIPOLD, JESSICA; MESTRE, VALDECI; MARTINS, WELITON S.; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO. Random lasing at localization induced in correlated colloidal system. Optical Materials, v. 120, OCT 2021. (17/05854-9, 17/10765-5)

DA SILVA, DIEGO SILVERIO; WETTER, NIKLAUS URSUS; PIRES KASSAB, LUCIANA REYES; DE ROSSI, WAGNER; DE ARAUJO, MARIANA SILVA. Double line waveguide amplifiers written by femtosecond laser irradiation in rare-earth doped germanate glasses. Journal of Luminescence, v. 217, JAN 2020. (16/02326-9, 13/26113-6, 17/10765-5)

FERREIRA, MERILYN S.; WETTER, NIKLAUS U.. Yb:KGW self-Raman laser with 89 cm(-1) Stokes shift and more than 32% diode-to-Stokes optical efficiency. OPTICS AND LASER TECHNOLOGY, v. 121, JAN 2019. (17/10765-5)

BORDON, CAMILA D. S.; DIPOLD, JESSICA; FREITAS, ANDERSON Z.; WETTER, NIKLAUS U.; DE ROSSI, WAGNER; KASSAB, LUCIANA R. P.. A new double-line waveguide architecture for photonic applications using fs laser writing in Nd3+ doped GeO2-PbO glasses. Optical Materials, v. 129, p. 6-pg., 2022-07-01. (13/26113-6, 17/50332-0, 18/19240-5, 16/02326-9, 17/10765-5, 19/06334-4)

CATARINA, MARCUS VINICIUS; BERECZKI, ALLAN; WETTER, NIKLAUS URSUS; IEEE. Sub-nanosecond microchip oscillator for a MOPA system tailored for tattoo removal. 2023 INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL MEMS AND NANOPHOTONICS, OMN AND SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, SBFOTON IOPC, v. N/A, p. 2-pg., 2023-01-01. (21/11316-5, 17/10765-5)

WETTER, NIKLAUS URSUS; RIBAMAR VIEIRA, RENATO JULIANI; DA SILVA, DANILO MARIANO; JORGE, KELLY CRISTINA; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO; GIEHL, JULIA M.; DE MIRANDA, ADRIANA RAMOS; DIPOLD, JESSICA; IEEE. Random Lasers: review of research activities at IPEN. 2023 INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL MEMS AND NANOPHOTONICS, OMN AND SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, SBFOTON IOPC, v. N/A, p. 4-pg., 2023-01-01. (13/26113-6, 17/10765-5)

WETTER, NIKLAUS URSUS; GOMES, ANTONIO ARLEQUES; DA SILVA, DIEGO SILVERIO; DE ROSSI, WAGNER; IEEE. Production of a microfluidic random laser using ultrashort laser pulses. 2019 SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE (SBFOTON IOPC), v. N/A, p. 4-pg., 2019-01-01. (13/26113-6, 17/10765-5)

JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO; XAVIER, M. C. S.; WETTER, NIKLAUS U.; MESTRE, VALDECI; MARTINS, WELITON S.; BASSO, GABRIEL F.; ERMAKOV, V. A.; MARQUES, F. C.; DE SA, GILBERTO F.. Anomalous transport of light at the phase transition to localization: strong dependence with incident angle. PHOTONICS RESEARCH, v. 6, n. 10, p. 929-942, OCT 1 2018. (12/10127-5, 17/10765-5, 17/05854-9)

PRADO, FELIPE MAIA; FRANCO, TOMAS JUNQUEIRA; WETTER, NIKLAUS URSUS; IEEE. Highly-efficient, dual-wavelength Nd:YLF laser emitting at 1314 nm and 1047 nm. 2023 INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL MEMS AND NANOPHOTONICS, OMN AND SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, SBFOTON IOPC, v. N/A, p. 2-pg., 2023-01-01. (22/15276-0, 17/10765-5)

BORDON, CAMILA DIAS DA SILVA; DIPOLD, JESSICA; WETTER, NIKLAUS U. U.; DE ROSSI, WAGNER; FREITAS, ANDERSON Z. Z.; KASSAB, LUCIANA R. P.. Effect of Silver Nanoparticles on the Optical Properties of Double Line Waveguides Written by fs Laser in Nd3+-Doped GeO2-PbO Glasses. NANOMATERIALS, v. 13, n. 4, p. 13-pg., 2023-02-01. (18/19240-5, 13/26113-6, 17/50332-0, 16/02326-9, 17/10765-5, 19/06334-4)

PRADO, FELIPE MAIA; FRANCO, TOMAS JUNQUEIRA; WETTER, NIKLAUS URSUS. Sub-nanosecond, 41 mJ pulse energy, passively Q-switched Nd:YLF laser. OPTICS AND LASER TECHNOLOGY, v. 162, p. 6-pg., 2023-02-19. (17/10765-5)

DA SILVA, DIEGO SILVERIO; PIRES KASSAB, LUCIANA REYES; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO; WETTER, NIKLAUS URSUS; IEEE. Optimization of BGO Er/Yb doped pedestal waveguide amplifiers with Si nanostructures. 2019 SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE (SBFOTON IOPC), v. N/A, p. 4-pg., 2019-01-01. (17/10765-5)

DIPOLD, JESSICA; BORDON, CAMILA D. S.; MAGALHAES, EVELLYN S.; KASSAB, LUCIANA R. P.; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO; WETTER, NIKLAUS U.. 1337 nm Emission of a Nd3+-Doped TZA Glass Random Laser. NANOMATERIALS, v. 13, n. 13, p. 11-pg., 2023-07-01. (19/06334-4, 17/10765-5)

ERMAKOV, VIKTOR A.; MARTINS, WELITON S.; WETTER, NIKLAUS U.; MARQUES, FRANCISCO C.; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO. Localization of light induced in ordered colloidal suspensions: powerful sensing tools. NANOSCALE, v. 13, n. 13, p. 6417-6425, APR 7 2021. (17/10765-5, 17/05854-9)