O laser de picossegundo mais poderoso já foi revelado pelos cientistas: WebCuriosos
Qualquer avanço na tecnologia laser tem um enorme potencial em toda uma gama de campos – desde comunicações espaciais até energia de fusão – e acabamos de obter um grande: pulsos de laser ultracurtos de até 100 megawatts, os mais poderosos de seu tipo já produzidos a partir de um sistema feito pelo homem.
Esses pulsos duram menos de um picossegundo (um milionésimo de milionésimo de segundo), e o máximo de 100 megawatts seria suficiente para alimentar brevemente 100.000 aspiradores de pó, a partir de um único pulso. Mesmo a potência média, 550 watts, é mais de 50% maior do que qualquer coisa vista anteriormente em experimentos.
A nova tecnologia poderá encontrar todos os tipos de uso em medições de alta precisão, monitoramento e usinagem de outros materiais, de acordo com a equipe responsável pela pesquisa, da ETH Zurique, na Suíça.
“Este recorde é o resultado de uma longa e emocionante jornada com muita física interessante do laser”, diz a física Ursula Keller, da ETH Zurique.
Estamos lidando com o que é conhecido como lasers de disco de pulso curto, baseados em discos superfinos que contêm um cristal contendo átomos de itérbio. Este disco cria um feixe de laser quando esses átomos são excitados.
Há duas inovações em ação aqui: primeiro, um arranjo especial de espelhos para formar uma “cavidade replicadora” aprimorada, que é capaz de refletir e amplificar a luz do laser a níveis maiores sem perder a instabilidade.
Em segundo lugar, há o espelho semicondutor usado no laser – chamado de Espelho Absorvente Saturável Semicondutor ou SESAM. Ajuda a moldar a luz do laser em pulsos curtos e intensos. Isso foi atualizado pela equipe de várias maneiras, incluindo a adição de um fino janela de safira.
Este tipo de amplificação da luz laser envolveu anteriormente mais energia e instrumentos maiores, muitas vezes fora do próprio laser. A tecnologia utilizada aqui, por outro lado, é mais compacta e eficiente.
“Pulsos com potências comparáveis aos que alcançamos agora só poderiam, até agora, ser alcançados enviando pulsos de laser mais fracos através de vários amplificadores separados fora do laser”, diz físico Moritz Seidel, da ETH Zurique.
Os pesquisadores responsáveis pelo laser recordista têm muitas ideias sobre como ele poderia ser usado. Uma aplicação potencial está no pentes de frequência usado em relógios ultraprecisos, o que pode significar mais precisão na medição do tempo e dos fenômenos naturais.
Esses tipos de lasers também podem ser usados em materiais de teste sem cortá-los: procurando defeitos em objetos, por exemplo, ou escaneando o corpo humano. Este estabelecimento de novos recordes é apenas o começo para a tecnologia laser aprimorada.
E é outro grande exemplo do trabalho detalhado e dedicado que os cientistas realizam no laboratório, para desenvolver lasers que vão além do que vimos antes, e usá-los para examinar o Universo que nos rodeia.
“Quando finalmente funcionou e vimos como o laser criava pulsos – foi muito legal”, diz Seidel.
A pesquisa foi publicada em ÓPTICO.
