Una linterna de luz para varios arroyos exprés
La luz en una fibra óptica se parece a un arroyo: fluye dentro del hilo de vidrio y no se derrama hacia afuera. Un hilo grueso deja pasar muchos arroyos a la vez; uno delgado, solo uno. Los astrónomos a menudo necesitan verter la luz de un hilo grueso en varios delgados para descomponerla en colores. Para ello ya se usa desde hace tiempo un dispositivo llamado linterna de luz: suavemente, sin salpicaduras, transfiere la luz de una sola fibra gruesa a un haz de fibras delgadas.
Ahora los ingenieros han hecho la linterna al revés. Han tomado varias fibras gruesas y las han unido en una sola gruesa. La luz de todas las fibras se fusiona en un solo flujo, como varios arroyos que desembocan en un río. Las pérdidas son inferiores al diez por ciento: casi toda la luz llega al final. Este dispositivo se ha construido y probado en diferentes longitudes de onda, y funciona igual de bien en todas.
¿Para qué sirve esto? Los grandes telescopios recogen luz de una gran superficie, pero transmitirla a los instrumentos es difícil. La nueva linterna permite combinar la luz de varias partes del espejo sin pérdidas y sin ajustes complejos. Es un paso hacia telescopios que no requieren una luz perfectamente uniforme en la entrada, lo que los hace más fáciles de construir y mantener.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2608.18912v1
Photonic lanterns have been widely used in astronomy as low-loss multiplexing devices, typically coupling light from a multimode input into several single-mode outputs. In this work, we present the first multimode-to-multimode photonic lantern specifically designed to combine light from several multimode fibers into a single multimode waveguide. We fabricated and characterized the devices at multiple wavelengths to evaluate the performance of the adiabatic multimode transition. The measured efficiencies exceed $$90\ \%$$, demonstrating low-loss multimode propagation and efficient modal transfer through the lantern structure. This architecture enables efficient multimode beam combination and represents a significant step toward scalable modular telescope concepts without requiring diffraction-limited injection.
La luz en una fibra óptica puede recorrer cientos de kilómetros y perder menos del uno por ciento de su energía, como si una linterna brillara a través de una ventana del grosor de una montaña.
Las linternas de luz inspiran a los escritores de ciencia ficción: en la novela «Luz de estrellas lejanas», estos dispositivos conectan naves en una red única.