Una investigación demuestra la existencia de ondas ópticas gigantes

Un estudio internacional en el que han participado investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha demostrado de forma experimental, mediante un láser de fibra, la existencia de ondas ópticas gigantes.

Los resultados de este trabajo, publicados por la revista Physical Review Letters, podrían ayudar a predecir las olas gigantes oceánicas, que surgen de forma espontánea y amenazan la seguridad marítima, y cuyas causas se desconocían hasta ahora.

Las ondas gigantes aparecen en muchos campos de la física, aunque las más estudiadas, por su poder destructivo, son las oceánicas.
Estas ondas marinas gigantes se diferencian de los tsunamis en que no se deben a terremotos y en que aparecen en lugares concretos, no se desplazan grandes distancias por el mar, y tienen una duración limitada.

“En este trabajo estudiamos este tipo de ondas gigantes en el rango óptico. Físicamente son muy diferentes de las oceánicas, aunque las ecuaciones que las controlan son similares. En ambos casos, el factor clave es la energía intercambiada con el medio circundante. Solo el acoplamiento con una fuente de energía persistente permite obtener ondas de amplitud descomunal”, explica el investigador del CSIC José María Soto, del Instituto de Óptica Daza de Valdés, en un comunicado del propio Consejo.

Flashes de luz intensa

Para corroborar la existencia de las ondas ópticas gigantes, el equipo de científicos ha empleado un láser de fibra.

El investigador del CSIC explica el mecanismo: “el funcionamiento del láser en el que se ha observado este fenómeno corresponde a untipo de pulsado particular. Hacemos circular un grupo de varias decenas de pulsos con una duración total de un nanosegundo. Los pulsos chocan entre sí mientras el grupoviaja a través de la cavidad, lo que produce ‘flashes’ de luz intensos y efímeros, que identificamos como ondas ópticas gigantes”.

Los responsables del estudio definen las implicaciones de estos hallazgos en el campo de la óptica como “muy relevantes”, ya que los pulsos ultracortos y ultraintensos tienen multitud de usos y aplicaciones tecnológicas.

“Pero no solo en óptica. Los resultados adquieren una especial importancia cuando se extrapolan al campo de la oceanografía. Estos estudios demuestran que los fenómenos extremos son más habituales de lo que se pensaba, y mediante el conocimiento de los eventos que los anteceden, podemos llegar a predecirlos”, concluye Soto.

Referencia bibliográfica:

C. Lecaplain, Ph. Grelu, J. M. Soto‐Crespo, and N. Akhmediev. Dissipative Rogue Waves Generated by Chaotic Pulse Bunching in a Mode‐Locked Laser. Physical Review Letters. DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.23390.b[