Adiós a los prismáticos: China idea un nuevo sistema láser para leer textos milimétricos a más de un kilómetro 5245g

España está asistiendo a una revolución cada vez mayor en torno a los láseres. Estos sistemas, que están sirviendo para desarrollar todo tipo de sistemas y armas de altísimo legalidad, ahora se están aprovechando para observar textos milimétricos a grandes distancias.

Imagina poder leer letras diminutas, de un tamaño milimétrico a una distancia de nada menos que 1,36 kilómetros. Esto es lo que han demostrado científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, en su nuevo estudio publicado en la revista Physical Review Journals.

Qiang Zhang, experto en la institución y líder del proyecto, pudo ultimar su sistema inspirándose en otra técnica ya conocida en la astronomía: la interferometría de intensidad, usada en este caso para diseñar este sistema láser de alta potencia.

Un láser para leer textos a kilómetros 92j38

¿Qué es la interferometría de intensidad? Esta es una técnica usada por astrónomos como alternativa a la interferometría estándar, que requiere de la luz de distintos telescopios combinada para poder crear patrones de interferencia.

Se usa sobre todo para obtener imágenes de objetos muy lejanos a la Tierra, y consiste en la comparación de las fluctuaciones de intensidad registradas por dos telescopios separados. Es decir, mide la intensidad de la luz que recolectan cada uno de los telescopios.

Gráfico con las letras recogidas por el sistema. Universidad de Ciencia y Tecnología de China Physics

Los expertos que aprovechan esta técnica registran la luz de una sola fuente en dos telescopios o detectores, y comparan las fluctuaciones en las intensidades de ambas señales, detectando cómo se correlacionan las fluctuaciones en el tiempo y cómo esta depende de la separación de los detectores.

La gran ventaja de la interferometría de intensidad es que no requiere de luz, sino que necesita que los fotones se detecten con alta precisión de sincronización. Esta, a diferencia de la interferometría tradicional, no necesita que la luz se una para interferir.

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Gracias a estos sistemas, la interferometría de intensidad ha sido muy útil para, por ejemplo, medir el diámetro de las estrellas. Se ha usado para medir objetos distantes brillantes u objetos no luminosos pero iluminados por fuentes cercanas en el espacio.

Inspirándose en esta técnica de observación astronómica, los científicos pudieron desarrollar un sistema que usa múltiples rayos láser para iluminar un objeto a larga distancia, uniéndolos a un par de pequeños telescopios para captar la luz reflejada.

Láser.

Esto dio lugar a un interferómetro de intensidad basado en láser que según los resultados obtenidos, podía obtener imágenes de letras de un milímetro de ancho a una distancia de 1,36 kilómetros, compuesto de dos telescopios y un sistema láser instalados en la misma banda óptica.

La luz láser ilumina el objetivo (en este caso, en un entorno de pruebas en un edificio a 1,36 kilómetros de distancia) y se apuntaba a él. El interferómetro del equipo obtiene imágenes remotas aprovechando esta metodología.

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Eso sí, no estuvieron exentos de problemas. La luz láser es lo que se conoce como "coherente", lo que según la revista Physics, causa que las fluctuaciones de intensidad observadas estén dominadas por las variaciones del láser.

Para evitar esto, el equipo chino dividió el láser de una potencia de 100 milivatios en nada menos que ocho haces, cada uno recorriendo una trayectoria ligeramente distinta a través de la atmósfera y logrando una perturbación de fase aleatoria distinta.

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Para poder demostrar las capacidades últimas del interferómetro, el equipo desarrolló objetivos de unos 8 milímetros de ancho compuestos de materiales reflectantes y con letras impresas. Los investigadores variaron la separación entre los dos telescopios, y rotaron los objetivos.

Detectando la luz láser reflejada y analizando las correlaciones en las fluctuaciones de intensidad, los investigadores pudieron reconstruir las formas de las letras, con una resolución de 3 milímetros.

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Las aplicaciones que proponen los investigadores para este hallazgo son variadas. Por ejemplo, un sistema de teleobjetivos con láseres usando esta metodología podría monitorear poblaciones de insectos en terrenos agrícolas, para conseguir imágenes de objetos milimétricos a largas distancias.