Kluczową rolę w prowadzonych eksperymentach odegrały lustra, przy udziale których doszło do powstawania impulsów laserowych o wyjątkowo krótkim czasie trwania. Ten wynosi bowiem mniej niż pikosekundę – jednostkę, przy której mgnienie oka jest niczym cała wieczność. Takie impulsy, choć wyjątkowo krótkie, mają bardzo wysoką moc, dzięki czemu powinny sprawdzić się tam, gdzie naukowcy chcieliby je zastosować.
Czytaj też: Układ kwantowy od IBM bije poprzednika na głowę, a naukowcy wiedzą już, jak go wykorzystać
Średnia moc tych impulsów wynosi 550 watów, podczas gdy szczytowa – 100 megawatów. Mówimy więc o rezultatach lepszych od dotychczas rekordowych o ponad 50 procent. Sami zainteresowani dodają, iż na obecną chwilę wydaje się, że dzierżą rekordy w kategorii najwyższej średniej mocy i najwyższej energii impulsu, które kiedykolwiek zmierzono dla oscylatora zsynchronizowanego z modelem.
Tylko po co nam to wszystko? Odpowiedzi znajdujemy w artykule zamieszczonym na łamach Optica. Przede wszystkim, takie impulsy – o wyjątkowo krótkim czasie trwania i ogromnej mocy – mogłyby sprawdzić się w kilku różnych dziedzinach. W grę wchodzi chociażby obróbka materiałów, zabiegi chirurgiczne czy prowadzenie wyjątkowo precyzyjnych pomiarów, włącznie z tymi wykonywanymi przez zegary atomowe.
Impulsy generowane dzięki nowatorskiemu podejściu trwają wyjątkowo krótko i osiągają przy tym moc szczytową rzędu 100 megawatów
Jak się okazuje, generowanie impulsów laserowych o krótkim czasie istnienia stanowi większe wyzwanie, niż mogłaby podpowiadać logika. Co więcej, istnieje ku temu bardzo wyraźny powód, ponieważ konieczne jest stosowanie specjalistycznego sprzętu i zapewnianie bardzo wysokiej precyzji. Na potrzeby ostatnich eksperymentów szwajcarscy inżynierowie skorzystali z oscylatora laserowego zwanego krótkoimpulsowym laserem dyskowym.
Czytaj też: Kosmiczne oczy spoglądają na nas w przerażający sposób. NASA podzieliła się ich zdjęciem
Miało to na celu wzmocnienie światła wewnątrz tego lasera bez jednoczesnego spadku stabilności. Pomógł zestaw luster umożliwiających światłu wielokrotne przechodzenie przez dysk. Na tym wyzwanie się jednak nie kończyło, ponieważ trzeba było jeszcze dokonać konwersji tego światła na silne i krótkie impulsy laserowe. Tu do akcji wkroczyło lustro SESAM (Semiconductor Saturable Absorber Mirror). Co istotne, w podejściu, za którym stoją autorzy obecnych badań, występuje wysoki stopień kontroli oraz precyzji, a także możliwość wytwarzania silnych impulsów. Z tego względu opisywana technologia wykazuje tak wiele potencjalnych zastosowań, z których w przyszłości będą mogli skorzystać naukowcy.