Láseres Brillouin con sistemas de resonadores acoplados.

La frecuencia de la luz es de 193 THz a 1550 nm, que se suele utilizar en la banda de longitud de onda de las telecomunicaciones, mientras que la frecuencia de las microondas suele estar en la banda de los GHz, que es muy diferente. Esta investigación demostró experimentalmente que es posible realizar un sistema en chip para convertir la luz en frecuencias de microondas.
Entonces, ¿por qué necesitamos un método para generar microondas a través de la luz? Si las microondas se transmiten tal cual, no es posible la transmisión a largas distancias debido a las elevadas pérdidas de transmisión que provocan los cables coaxiales. Además, cuanto más alta es la frecuencia de las microondas generadas, más ruido se genera, como ocurre cuando las microondas se generan eléctricamente mediante un oscilador de cristal.
En los últimos años se ha investigado mucho sobre las microondas generadas ópticamente para resolver estos problemas. El método de generación de microondas a partir de la luz utiliza un mecanismo por el que dos ondas luminosas de diferente frecuencia y alineación de fase son detectadas por un fotodetector, y se obtienen las microondas correspondientes a la diferencia de frecuencia. Este método permite la transmisión a través de fibras ópticas, haciendo posible la transmisión a larga distancia.
Para conseguirlo, es importante tener dos luces que estén "en fase". Esto hace que el ruido sea bajo. Una forma de conseguirlo es con los láseres Brillouin. Los láseres Brillouin son sistemas que potencian la dispersión Brillouin inducida. Para que la dispersión Brillouin inducida sea eficaz, es necesario confinar una gran intensidad de luz en un espacio reducido, y para cumplir este requisito se utiliza un resonador óptico. En investigaciones anteriores se han demostrado láseres de Brillouin con un solo resonador, pero el tamaño del resonador debía controlarse con precisión, y el resonador era relativamente grande (tamaño de un milímetro). En el presente estudio, esta dificultad del proceso de creación se eliminó mediante el uso de dos resonadores ópticos, y se realizó con éxito un láser Brillouin en un sistema más pequeño (100 µm).