Gli impulsi laser ultracorti hanno consentito a scienziati e medici di eseguire analisi dei materiali e procedure mediche ad alta precisione. I fisici dell'Università di Bayreuth e dell'Università di Göttingen hanno ora scoperto un nuovo metodo per regolare gli intervalli di tempo estremamente brevi tra i lampi laser con velocità e precisione eccezionali. Gli intervalli possono essere aumentati o diminuiti secondo necessità, tutto premendo un pulsante. Le potenziali applicazioni vanno dalla spettroscopia laser alla microscopia e alla lavorazione dei materiali. I ricercatori hanno ora presentato le loro ultime scoperte sulla rivista Fotonica della natura .

Gli impulsi laser sono stati a lungo utilizzati nei laboratori di ricerca, produzione industriale, e terapie mediche. In queste applicazioni è spesso cruciale che gli impulsi, noti anche come solitoni ottici, si verifichino a determinati intervalli. Utilizzando una speciale tecnica di misurazione ad alta velocità, i ricercatori sono stati ora in grado di mostrare come un laser a impulsi brevi ampiamente applicato nella ricerca possa essere realizzato per generare automaticamente coppie di impulsi luminosi separati dall'intervallo desiderato. Tutto ciò che serve sono piccoli disturbi nel "fascio della pompa" ottico verde (che genera gli impulsi laser) innescati da segnali elettrici.

Il nuovo processo è incentrato sulla manipolazione mirata di solitoni, pacchetti d'onda che possono verificarsi in coppia in impulsi laser ultracorti. "L'eccitazione della risonanza e il breve disturbo delle coppie di solitoni innescano effetti che possono essere utilizzati per controllare in modo specifico gli impulsi laser ultracorti. Questo apre una nuova entusiasmante area di ricerca con una gamma ancora imprevedibile di possibili applicazioni, " ha affermato il prof. Dr. Georg Herink di Bayreuth, autore corrispondente del nuovo studio. "Alla giusta frequenza, basta una piccola modulazione esterna del laser, e gli impulsi laser ultracorti sono impostati in reciproci, oscillazione risonante. Fenomeni simili si possono osservare nelle molecole d'acqua riscaldate nel microonde, " ha aggiunto l'autore principale Felix Kurtz di Göttingen.

I risultati appena pubblicati mostrano che in futuro, i laser a impulsi ultracorti non saranno considerati solo uno strumento, ma rimangono anche un affascinante oggetto di ricerca.