Una tecnica innovativa con la quale un team di ricercatori ha costruito una nuova tipologia di laser potrebbe portare a nuovi campi investigativi per la fisica del futuro.
In un nuovo studio, apparso su Applied Physics Letters, un team di ricercatori descrive come hanno utilizzato questa tecnica, definita come “innovativa” per rendere più intensi i laser.
La tecnica si basa sulla compressione degli impulsi luminosi grazie alla quale è possibile raggiungere una maggiore intensità ed eseguire esperimenti per una “fisica che non è mai stata esplorata prima”, ossia quella dietro i fenomeni dell’elettrodinamica quantistica.
A creare il nuovo tipo di laser sono stati ricercatori Jean-Claude Kieffer dell’Institut national de la recherche scientifique (INRS), E. A. Khazanov dell’Istituto di fisica applicata dell’Accademia delle scienze russa e Gérard Mourou, professore dell’Ecole Polytechnique (premio Nobel in fisica per il 2018).
I tre ricercatori, insieme ai propri team, hanno pensato di aumentare l’efficienza del laser non aumentando la sua energia ma riducendo la durata degli impulsi a pochi femtosecondi (prendete un secondo e dividetelo in un milione di miliardi e otterrete uno femtosecondo).
Grazie a questo sistema il laser sarebbe ancora di dimensioni ragionevoli così come i costi operativi, diversamente da un approccio in base al quale si aumenterebbe “semplicemente” l’energia.
Per creare quello che è il più breve impulso possibile gli scienziati hanno sfruttato gli effetti dell’ottica non lineare, come spiega Kieffer: “Un raggio laser viene inviato attraverso una lastra di vetro estremamente sottile e perfettamente omogenea. Il comportamento particolare dell’onda all’interno di questo mezzo solido amplia lo spettro e consente un impulso più breve quando viene ricompresso all’uscita della lastra”.
Con impulsi di così brevi si entra in campi in cui la relatività comincia ad essere un problema e comincia a non essere più applicabile, una “direzione estremamente interessante che ha il potenziale per portare la comunità scientifica a nuovi orizzonti”, come spiega lo stesso Kieffer.
Approfondimenti
- Towards Lasers Powerful Enough to Investigate a New Kind of Physics | INRS (IA)
- Thin plate compression of a sub-petawatt Ti:Sa laser pulses: Applied Physics Letters: Vol 116, No 24 (IA) (DOI: 10.1063/5.0008544)
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