Título: Lasers Aleatórios: excelentes plataformas para investigar conexões entre a Fotônica e a Física de Sistemas Complexos

Prof. Cid B. de Araújo (Departamento de Física. Universidade Federal de Pernambuco. Recife, PE.)

Resumo: Lasers Aleatórios (LA) - em inglês: Random Lasers - são diferentes dos lasers convencionais porque sua operação não requer o uso de cavidades ópticas convencionais.
De fato, a operação dos LA é possível graças ao espalhamento de luz por micro- ou nanoestruturas que atuam como emissoras de luz posicionadas aleatoriamente, ou como espalhadoras de luz localizadas desordenadamente dentro de um meio luminescente. Devido à riqueza dos fenômenos físicos que contribuem para sua operação, e a grande
variedade de configurações possíveis, os LA atraem grande interesse científico e tecnológico. Neste seminário vou discutir princípios físicos de funcionamento e algumas aplicações dos LA. Analogias entre os LA e sistemas complexos estudados pela Física Estatística serão analisadas. Em particular, vou discutir analogias com Vidro de Spin (Spin glass) e
a observação de Transições de Fase Fotônicas caracterizadas através do estudo das flutuações de intensidade dos LA. A presença de correlações não-triviais entre
componentes espectrais emitidas por LA acarreta quebra de simetria de réplica (Replica Symmetry Breaking – RSB) na fase vítrea da luz. A universalidade das transições de fase
fotônicas será ilustrada por resultados obtidos com differentes arranjos de LA. Pretendo mostrar que LA são excelentes plataformas para a pesquisa de novos lasers,
novos materiais fotônicos, e para investigação do comportamento de sistemas complexos estudados em outras áreas científicas.

Referências
 Scientific Background on the Nobel Prize in Physics 2021 (Nobel Committee for
Physics, 2021) www.nobelprize.org/uploads/2021/10/scibackfyen21.pdf
 Photonics bridges between turbulence and spin glass phenomena in the 2021 Nobel
Prize in Physics. News and Views. Light: Science & Applications 11 (2022) 104.
www.nature.com/lsa.
 Invited Review - Recent advances and applications of random lasers and random
fiber lasers. Progress in Quantum Electronics 78 (2021) 100343.