Altid på beat:Ultrakorte lysglimt under optisk kontrol

Ultrakorte laserimpulser har gjort det muligt for forskere og læger at udføre materialeanalyser og medicinske procedurer med høj præcision. Fysikere fra University of Bayreuth og University of Göttingen har nu opdaget en ny metode til at justere de ekstremt korte tidsintervaller mellem laserglimt med enestående hastighed og præcision. Intervallerne kan øges eller formindskes efter behov, alt sammen med et tryk på en knap. Potentielle anvendelser spænder fra laserspektroskopi til mikroskopi og materialebehandling. Forskerne har nu præsenteret deres seneste resultater i tidsskriftet Naturfotonik .

Laserimpulser har længe været brugt i forskningslaboratorier, industriel produktion, og medicinske terapier. I disse applikationer er det ofte afgørende, at pulserne - også kendt som optiske solitoner - forekommer med bestemte intervaller. Ved hjælp af en speciel højhastighedsmåleteknik, forskerne har nu været i stand til at vise, hvordan en kortimpulslaser, der er bredt anvendt i forskning, kan fås til automatisk at generere par af lysimpulser adskilt af det ønskede interval. Det eneste der kræves er små forstyrrelser i den grønne optiske "pumpestråle" (som genererer laserimpulserne) udløst af elektriske signaler.

Den nye proces er centreret om målrettet manipulation af solitoner, bølgepakker, der kan forekomme i par i ultrakorte laserimpulser. "Resonansexcitationen og den korte forstyrrelse af solitonpar udløser effekter, der kan bruges til specifikt at kontrollere ultrakorte laserimpulser. Dette åbner op for et spændende nyt forskningsområde med en endnu uforudsigelig række mulige anvendelser, " sagde prof. dr. Georg Herink fra Bayreuth, tilsvarende forfatter til den nye undersøgelse. "Ved den rigtige frekvens, en lille ekstern modulering af laseren er alt hvad du behøver, og ultrakorte laserimpulser indstilles til gensidige, resonanssvingning. Lignende fænomener kan observeres i vandmolekyler opvarmet i mikroovnen, " tilføjede hovedforfatter Felix Kurtz fra Göttingen.

De nyligt offentliggjorte resultater viser, at i fremtiden, ultrakorte pulslasere vil ikke kun blive betragtet som et værktøj, men forbliver også et fascinerende forskningsobjekt.