Ultrashort-laserpulser har gjort det möjligt för forskare och läkare att genomföra materialanalyser och medicinska procedurer med hög precision. Fysiker från University of Bayreuth och University of Göttingen har nu upptäckt en ny metod för att justera de extremt korta tidsintervallen mellan laserblixtar med exceptionell hastighet och precision. Intervallen kan ökas eller minskas efter behov, allt med ett knapptryck. Potentiella tillämpningar sträcker sig från laserspektroskopi till mikroskopi och materialbearbetning. Forskarna har nu presenterat sina senaste fynd i tidskriften Nature Photonics .

Laserpulser har länge använts i forskningslaboratorier, industriell produktion, och medicinska behandlingar. I dessa tillämpningar är det ofta avgörande att pulserna - även kända som optiska solitoner - uppträder med vissa intervall. Med hjälp av en speciell höghastighetsmätningsteknik, forskarna har nu kunnat visa hur en kortpulslaser som används i stor utsträckning inom forskning kan göras för att automatiskt generera par ljuspulser separerade med det önskade intervallet. Allt som krävs är små störningar i den gröna optiska "pumpstrålen" (som genererar laserpulserna) som utlöses av elektriska signaler.

Den nya processen fokuserar på riktad manipulation av solitoner, vågpaket som kan förekomma parvis i ultrakorte laserpulser. "Resonans -excitationen och den korta störningen av solitonpar utlöser effekter som kan användas för att specifikt styra ultrakorts laserpulser. Detta öppnar upp ett spännande nytt forskningsområde med ett ännu oförutsebart utbud av möjliga tillämpningar, "sade prof. dr. Georg Herink från Bayreuth, motsvarande författare till den nya studien. "Med rätt frekvens, en liten extern modulering av lasern är allt du behöver, och ultrakorte laserpulser sätts in i ömsesidiga, resonanssvängning. Liknande fenomen kan observeras i vattenmolekyler som värms upp i mikrovågsugnen, "tillade huvudförfattaren Felix Kurtz från Göttingen.

De nyligen publicerade resultaten visar att i framtiden ultrakorta pulslasare kommer inte bara att betraktas som ett verktyg, men också förbli ett fascinerande forskningsobjekt.