Los científicos obtienen pulsos láser ultracortos y de alta energía
Los investigadores de RIKEN han logrado un gran avance en la tecnología láser, creando pulsos de luz láser increíblemente cortos con un poder asombroso.
Estas breves ráfagas de luz láser, equivalentes a 6 billones de vatios de energía, podrían revolucionar nuestra capacidad para estudiar procesos ultrarrápidos a nivel atómico.
El estudio, publicado en Nature Photonics, marca un avance significativo en el desarrollo de láseres de attosegundos.
Los láseres de attosegundos son capaces de producir pulsos de luz que duran sólo un attosegundo, que es una milmillonésima de milmillonésima de segundo.
Este lapso de tiempo increíblemente corto permite a los científicos observar el rápido movimiento de electrones dentro de átomos y moléculas, lo que proporciona información sobre reacciones químicas y bioquímicas fundamentales.
El investigador principal, Eiji Takahashi, explica: «Los láseres de attosegundos tienen un inmenso potencial para diversas aplicaciones científicas, incluido el estudio de células biológicas, el desarrollo de nuevos materiales y el diagnóstico de enfermedades».
Sin embargo, los láseres de attosegundos anteriores no tenían suficiente potencia para ser ampliamente aplicables. El desafío era crear pulsos que fueran a la vez ultracortos y de alta energía.
La potencia de salida actual de los láseres de attosegundos era demasiado baja para ser práctica en muchas aplicaciones.
Takahashi y su colega Lu Xu han superado esta limitación desarrollando un nuevo método llamado amplificación paramétrica óptica dual avanzada (DC-OPA).
Esta técnica permite la amplificación de pulsos láser de un solo ciclo a niveles de energía sin precedentes: superando los 50 milijulios, más de 50 veces más que esfuerzos anteriores.
La simplicidad de su método es notable, ya que utiliza sólo dos cristales que amplifican diferentes partes del espectro de luz. Esta técnica avanzada de DC-OPA funciona en una amplia gama de longitudes de onda, lo que permite la amplificación de pulsos con características variables.
Su logro se basa en los principios de la amplificación del pulso chirriado, una técnica que les valió a los investigadores el Premio Nobel de Física en 2018.
La amplificación del pulso chirriado jugó un papel crucial en el desarrollo de los láseres de attosegundos, enfatizando la interconexión de los avances científicos.
De cara al futuro, Takahashi visualiza posibilidades aún mayores, incluida la generación de pulsos de zeptosegundos de duración, que durarán sólo una billonésima de milmillonésima de segundo. Este ambicioso objetivo podría allanar el camino para la próxima generación de láseres ultracortos, abriendo nuevas fronteras en la investigación de láseres ultrarrápidos.
El avance logrado por Takahashi y Xu representa un importante paso adelante en la tecnología láser, con implicaciones de gran alcance para la investigación científica y la innovación tecnológica.
Fuente: RIKEN.
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