Cómo se transfiere la Tecnología de LIGO y algunos ejemplos

El mecanismo clásico para la transferencia de tecnología es mediante la creación de patentes. Inventores escriben las patentes sobre sus invenciones y las empresas licencian la tecnología para crear nuevas líneas de productos, ya sea para mejorar los productos existentes, o incluso en ocasiones para poner en marcha nuevas empresas. Citamos varios ejemplos de la creación de patentes en nuestro portafolio, incluyendo el láser de placa en zig-zag bombeado de lado, dispositivos moduladores electro-ópticos de alta potencia, el sensor de desplazamiento Euclides, conformación del haz láser y una técnica de unión usada para pegar óxido de carburo de silicio.

Vista aumentada de un punto de fijación mecánica unido a un espejo de aLIGO
Vista aumentada de un punto de fijación mecánica unido a un espejo de aLIGO.
Crédito: Caltech/MIT/LIGO Lab.

Técnicas de unión con alta resistencia y estabilidad mecánica son necesarias para su uso en la fabricación de sistemas ópticos utilizados en aplicaciones espaciales: tales como ensamblados de telescopio y bancos ópticos. LIGO ha utilizado una variante de hidroxi-catálisis, o unión de "silicato" inventado y patentado en la Universidad de Stanford en el experimento de la sonda Gravity Probe B para fabricar las suspensiones casi monolíticas de sílice fundida para Advanced LIGO y previamente utilizados en el detector de ondas gravitacionales GEO 600. Esta técnica fue seleccionada para su uso en detectores de ondas gravitacionales en tierra debido a su alta resistencia con capas de unión muy finas combinadas con una baja pérdida mecánica, manteniendo así el ruido térmico al mínimo.

A menudo muchas de las patentes del mundo moderno no se difunden en absoluto. En cambio, las noticias de los avances tecnológicos se extienden a través de la literatura científica y de boca en boca para mejorar la técnica en el ámbito comercial. Un ejemplo de esto es el uso del esquema pre-estabilizado del láser de LIGO para mejorar la detección de defectos en estructuras de aviones compuestas de carbono.

Un tercer mecanismo de transferencia de tecnología se produce durante el trabajo en colaboración con los proveedores. En estas colaboraciones, los vendedores son a menudo estimulados a adoptar nuevas tecnologías o a desarrollar nuevas técnicas que les permitan fabricar dispositivos que reúnan altas especificaciones que antes estaban disponibles. Ejemplos de esto incluyen el desarrollo de proveedores de revestimientos ópticos de menor pérdida y recubrimientos más uniformes, y la línea de producción del láser en iLIGO de 10 vatios.

Un cuarto mecanismo envuelve tecnología la cual es adoptada por otras áreas de la ciencia. En estos casos las innovaciones de la tecnología en ondas gravitacionales se extienden a otras disciplinas científicas, a menudo la tecnología relacionada a ondas gravitacionales impulsa la industria de la medición y el ruido. Por ejemplo, el uso de algoritmos de análisis de datos de ondas sinusoidales continúas para mejorar el análisis de los datos del experimento de Fermi-LAT, o el uso de la tecnología en la búsqueda de la geometría de ondas gravitacionales holográfica.

Un último mecanismo se describe mejor como una observación de la "ley de las consecuencias imprevistas". La nueva tecnología se abre paso en el ámbito comercial. De repente, todo el paisaje comercial o tecnológico cambia y las oportunidades que nadie esperaba antes emergen. Dos ejemplos de esto en nuestro portafolio son la oportunidad de JDSU para adquirir nueva tecnología de procesamiento de materiales a través de la adquisición de Electrónica Lightwave y la creación de sistemas foto-térmicos de Stanford. Ninguno de estos acontecimientos fortuitos fue planeado o anticipado.

SOLANO Instrumento de interferometría de camino foto-térmico común de grado industrial
SOLANO Instrumento de interferometría de camino foto-térmico común de grado industrial.
Crédito: Caltech/MIT/LIGO Lab

Cuando Advanced LIGO se comenzó a desarrollar a finales de los años 90, estaba claro que había una estrecha comparación entre la absorción óptica de sílice y zafiro para los sustratos de masas de prueba y los recubrimientos sobre estos materiales los cuales requerirían técnicas de mediciones con una sensibilidad mucho mayor que la disponible actualmente. Se desarrollaron varias técnicas diferentes de sondeado de bomba, pero el mejor enfoque era la Interferometría de camino foto-térmico común (en inglés: Photo-Thermal Common Path Interferometry o PTCPI) desarrollado en la Universidad de Stanford por Alexander Alexanderovski. En PTCPI un pequeño haz de bombeo láser de alta potencia se utiliza para iluminar una muestra para ser medida, y una segunda sonda de mayor tamaño de baja potencia está centrada en el primer haz. Las distorsiones termo-ópticas causadas por el calentamiento de la muestra por el haz de bombeo produce una pequeña distorsión de lente en el frente de fase del haz de bombeo y el CTCPI mide esta distorsión con una sensibilidad interferométrica de doble rayo. En respuesta a un amplio interés en este enfoque, una empresa se incorporó, "Stanford Photo-Thermal Solutions," (SPTS) para satisfacer las necesidades de la comunidad del área de óptica en equipos industriales y equipos para la investigación para la medición de absorciones de superficie y de grosor, así como para proporcionar servicios para la medición de muestras.

Ingeniero LIGO es la instalación de un espejo de modo de juego y la suspensión en una cámara de vacío.

Ingeniero de LIGO instalando un espejo de coincidencia de modos y la suspensión en una cámara de vacío.
Crédito: Caltech/MIT/LIGO Lab