Създаден е лазер с най-мощните в историята ултракъси импулси

Лазерите с много кратки и мощни импулси са много търсени както в изследователските лаборатории, така и в промишлеността. Екип от изследователи от Швейцария постави нов рекорд за импулси, генерирани от лазерни осцилатори: със средна мощност от само 550 W. Те надхвърлят досегашния максимум с повече от 50%. В същото време дължината на импулса също е рекордна – по-кратка от една пикосекунда.

Изследователският екип на професор Урсула Келер от Цюрихския технологичен институт работи повече от 20 години за усъвършенстване на технологията на свръхбързите лазерни импулси, при които лазерният материал се състои от тънък кристален диск с дебелина само 100 микрона. Две нововъведения са помогнали на учените да преодолеят всички трудности по пътя към постигането на новия рекорд, разказва изданието Phys.org.

Първо, резонатор със специфична подредба на огледалата, изпращащ светлината във вътрешността на лазера през целия диск отново и отново, преди тя да излезе през вълновода. Тази конструкция позволява усилване на лазерния лъч, без да го лишава от неговата стабилност.

Второто нововъведение е свързано с централния елемент на лазера – специалното огледало SESAM, изобретено от групата на Келер преди почти 30 години. Това полупроводниково огледало с насищаща абсорбция се различава от конвенционалните огледала по това, че неговата отразяваща способност зависи от силата на попадналите върху него светлинни лъчи. Използвайки SESAM, учените са направили така, че лазерът да изпраща само кратки импулси с висока интензивност вместо продължителен лъч, и то без външни усилватели, а само вътре в лазера-осцилатор.

Новият лазерен осцилатор има рекордна мощност от 550 W. Пиковата мощност на импулса е 100 MW. Импулсът трае по-малко от 1 ps, т.е. една милионна част от милионната част от секундата. За една секунда лазерът излъчва 5 000 000 такива импулса.

Бързите и силни импулси на новия лазер могат да се използват в т.нар. честотни гребени в ултравиолетовия и рентгеновия диапазон, които са необходими за създаването на още по-точни атомни часовници; за устройства в THz-обхвата и други измервателни устройства.