Com a perspectiva do desenvolvimento de tecnologias sofisticadas baseadas em polarização da luz e dinâmica de laser, grandes esforços têm sido empreendidos para compreender e predizer fenômenos ópticos cada vez mais interessantes.
Um novo trabalho desenvolvido por um pesquisador do Instituto de Física da UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul) e publicado em 16 de abril no “Physical Review Letters” avança no estudo da dinâmica hipercaótica da polarização da luz num diodo de laser.
“A ideia é bastante simples de se entender efetivamente. Imagine um material semicondutor como se fosse uma moedinha dentro de uma cavidade óptica, com os espelhos da cavidade paralelos às faces da moeda”, explica Cristian Bonatto, autor do artigo.
“A luz dentro da cavidade interage com o meio material e dois modos de polarização podem ser encetados, emitindo uma luz linearmente polarizada na direção X ou Y. Quando os dois modos de polarização ficam caóticos e competem fortemente dentro da cavidade, nós temos o estado hipercaótico.”
Ao usar a esfera de Poincaré para representar a polarização da luz — onde um ponto da superfície da esfera define um estado de polarização –, Bonatto observou que a luz hipercaótica cobria toda a superfície da esfera. Ou seja, a luz hipercaótica evolui varrendo todos os estados de polarização, como se fosse uma luz polarizada aleatoriamente, mas de uma maneira totalmente determinística.
“Analisei as propriedades estatísticas da luz hipercaótica e mostrei que a distribuição de intensidade dessa luz é muito bem aproximada por uma distribuição log normal”, diz o pesquisador.
O trabalho ajuda a fornecer um entendimento mais refinado desse processo, que antes era tratado como se fosse um efeito aleatório. Mas ainda precisa de corroboração experimental.
“Espero que no futuro próximo o hipercaos para polarização da luz, que eu faço a predição nesse artigo, possa ser comprovado experimentalmente”, diz Bonatto.
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