I ett papper som gjorde omslaget till tidningen Tillämpad fysikbokstäver , ett internationellt team av forskare har visat en innovativ teknik för att öka intensiteten hos lasrar. Detta tillvägagångssätt, baserat på komprimering av ljuspulser, skulle göra det möjligt att nå en tröskelintensitet för en ny typ av fysik som aldrig har utforskats tidigare:kvantelektrodynamiska fenomen.

Forskare Jean-Claude Kieffer vid Institut national de la recherche scientifique (INRS), E. A. Khazanov vid Institute of Applied Physics vid Ryska vetenskapsakademin och i Frankrike Gérard Mourou, Professor emeritus vid Ecole Polytechnique, som fick Nobelpriset i fysik 2018, har valt en annan riktning för att uppnå en effekt på cirka 10 ²³ watt (W). Istället för att öka laserns energi, de minskar pulslängden till bara några femtosekunder. Detta skulle hålla systemet inom en rimlig storlek och hålla driftskostnaderna nere.

För att generera kortast möjliga puls, forskarna utnyttjar effekterna av icke-linjär optik. "En laserstråle skickas genom en extremt tunn och perfekt homogen glasplatta. Vågens speciella beteende inuti detta fasta medium breddar spektrumet och möjliggör en kortare puls när den komprimeras vid utgången av plattan, "förklarar Jean-Claude Kieffer, medförfattare till studien publicerad online den 15 juni 2020 i tidskriften Tillämpad fysikbokstäver .

Installerad i Advanced Laser Light Source (ALLS) -anläggningen på INRS, forskarna begränsade sig till en energi på 3 joule för en puls på 10 femtosekunder, eller 300 terawatts (10 ¹² W). De planerar att upprepa experimentet med en energi på 13 joule över 5 femtosekunder, eller en intensitet på 3 petawatt (10 ¹⁵ W). "Vi skulle vara bland de första i världen som uppnår denna effektnivå med en laser som har så korta pulser, säger professor Kieffer.

"Om vi ​​uppnår mycket korta pulser, vi går in i relativistiska problemklasser. Detta är en extremt intressant riktning som har potential att ta det vetenskapliga samfundet till nya horisonter, "säger professor Kieffer." Det var ett mycket trevligt arbete som förstärkte denna tekniks överlägsna potential, "avslutar Gérard Mourou.