Un laser chirp-pulse (laser con colori organizzati nel tempo) che colpisce una lente diffrattiva (una lente che distribuisce i colori lungo il proprio asse) genera una messa a fuoco volante, che viene catturato da un film ultraveloce. Credito:Eugene Kowaluk (Università di Rochester)
Gli scienziati hanno prodotto un punto luminoso estremamente luminoso che può viaggiare a qualsiasi velocità, anche più veloce della velocità della luce. I ricercatori hanno trovato un modo per utilizzare questo concetto, chiamato "fuoco volante, " per spostare un punto focale laser intenso su lunghe distanze a qualsiasi velocità. La loro tecnica include la cattura di alcuni dei filmati più veloci mai registrati.
Un "fuoco volante" combina una lente che mette a fuoco specifici colori di luce in luoghi diversi con la recente tecnologia di amplificazione a impulsi cinguettii vincitrice del Premio Nobel, che organizza i colori della luce nel tempo. Immagina un laser che produce un arcobaleno di colori in continua evoluzione che inizia con il blu e finisce con il rosso. Ora focalizza la luce con una lente che concentri la luce rossa vicino alla lente e la luce blu molto più lontano dalla lente. A causa del ritardo tra i colori, il punto focale ad alta intensità si sposta. Modificando il ritardo temporale che separa i diversi colori, questo punto può essere fatto muovere a qualsiasi velocità.
"Il focus volante risulta essere super potente, " disse Dustin Froula, il Plasma Physics Group Leader presso il Laboratorio di Energetica Laser dell'Università di Rochester. "Ci consente di generare intensità elevate su una distanza centinaia di volte superiore a quella che potevamo prima e a qualsiasi velocità. Ora stiamo cercando di realizzare la prossima generazione di laser ad alta potenza e la messa a fuoco volante potrebbe essere quella tecnologia abilitante". La sua squadra, supportato dal Dipartimento di Energia Ufficio di Scienze dell'Energia da Fusione, presenterà questa ricerca al prossimo incontro della Divisione di fisica del plasma dell'American Physical Society a Portland, Minerale.
"Il nostro gruppo ha deciso di progettare un esperimento che misurasse la propagazione di un punto focale a qualsiasi velocità, di cui 50 volte la velocità della luce. Ciò richiedeva una nuova diagnostica che potesse realizzare un film con fotogrammi separati da un trilionesimo di secondo, " Disse Frula.
Oltre ad aiutare a inaugurare la prossima generazione di laser ad alta potenza, questa ricerca ha il potenziale per produrre nuove sorgenti luminose come quelle che generano luce di quasi tutti i colori.
