Una burbuja ordinaria puede servir como láser optofluídico . Estos láseres de burbujas se han fabricado a partir de soluciones jabonosas dopadas con colorantes y cristal líquido esméctico . En un láser de burbujas, la propia burbuja sirve como resonador óptico . [1] De manera única, los láseres de burbujas exhiben cientos de frecuencias resonantes espaciadas regularmente llamadas modos de galería susurrante , llamados así por la Galería Susurrante en la Catedral de San Pablo en Londres. [1] [2] Los investigadores han descubierto que el espectro de emisión de un láser de burbujas depende en gran medida del entorno de la burbuja; El cambio de la presión del aire ambiente o de los campos eléctricos cambia el tamaño de la burbuja (el resonador óptico) y, por tanto, las longitudes de onda de la emisión láser. [3]
Los láseres de burbujas se han fabricado a partir de soluciones jabonosas a las que se les han añadido unas gotas de tinte láser fluorescente. [1] El tinte fluorescente actúa como medio de ganancia . [3] Cuando se apunta un láser de bomba sobre la burbuja, las moléculas de tinte se excitan. Las moléculas de tinte excitadas emiten fotones. [1] La luz se propaga a lo largo de la superficie de la pompa de jabón, lo que provoca una interferencia de ondas que genera resonancias ópticas distintas y uniformemente espaciadas de la burbuja (llamadas modos de galería susurrante). [3] [1] Cuando, por casualidad, se emiten fotones de las frecuencias correctas en los modos de galería susurrante, se estimula a otras moléculas a emitir más fotones coincidentes, amplificando la luz. [1]
El grosor de una pompa de jabón cambia constantemente debido al agua que fluye libremente dentro de la burbuja. Esto da como resultado un espectro láser inestable. Se lograron resultados más estables cuando las burbujas estaban hechas de cristal líquido esméctico, que está hecho enteramente de moléculas orgánicas de cristal líquido. [1] Estas burbujas no contienen agua, pueden ser muy delgadas y pueden sobrevivir casi indefinidamente. [3]
El espaciado de los modos de galería susurrantes está directamente relacionado con la circunferencia de la burbuja. [1] Esto significa que los láseres de burbujas se pueden utilizar como sensores de presión. Los láseres de burbujas han medido cambios de presión de hasta 100 bar (10.000 kPA) y tan bajos como 1,5 Pa, un rango dinámico "excepcionalmente grande", que supera con creces a otros sensores de presión de tamaño comparable. [2]
En el futuro, los láseres de burbujas podrán utilizarse para estudiar películas delgadas y fenómenos como la optomecánica de la cavidad . [2]