Rekordní pikosekundový laser. Kredit: Moritz Seidel / ETH Zürich.

Laserové technologie se úspěšně uplatňují v mnoha různých odvětvích vědy i praktických aplikací. Nedávno se objevilo doopravdy silné monstrum, nejvýkonnější laser s ultrakrátkými pulzy, jaký byl kdy postaven. Držitelem rekordu se stali vědci a inženýři švýcarské techniky ETH Zürich.

Ursula Keller. Kredit: ETH Zürich.

Nový laser vytváří pulzy kratší než pikosekunda, jejichž výkon může být v maximu až 103 MW. To je dost pro napájení 100 tisíc vysavačů (samozřejmě, že jen po tu odpovídající nepatrnou dobu). I průměrný výkon pulzů nového laseru, který činí 550 wattů, je o 50 procent vyšší než kdykoliv předtím v experimentech.

Pohled do vědecké kuchyně: Laser je ve středu obrazu. Čočky a zrcadla (v popředí) odrážejí a přesměrovávají laserový paprsek. (Kredit: Moritz Seidel / ETH Zürich)

Nová technologie by se mohla uplatnit ve všech možných typech vysoce přesných měření, monitorování a analýz. Existují i rychlejší, femtosekundové nebo attosekundové lasery, ale jejich výkon je nižší.

Jak s úsměvem dodává vedoucí výzkumu Ursula Kellerová, jejich rekord je výsledkem dlouhé a vzrušující výpravy zákoutími laserové fyziky. Základem nové technologie je supertenký disk s krystalem, který obsahuje atomy ytterbia.

Excitace těchto atomů generuje laserový paprsek. K vysokému výkonu laseru přispívá specifické uspořádání zrcadel, čímž vznikl velmi účinný rezonátor (replicating cavity), a také použití polovodičových zrcadel SESAM (Semiconductor Saturable Absorber Mirror).

Podobné laserové systémy obvykle vyžadují velké množství energie a masivní podpůrné přístroje. Nový laser ETH Zürich je v porovnání s nimi kompaktnější a efektivnější. Ještě se ani moc neohřál a jeho tvůrci již spřádají plány na jeho využití. Mohl by se uplatnit v ultrapřesných hodinách pro náročné experimenty nebo třeba v testování materiálů.

Video: Ursula Keller - Ultrafast pulsed lasers

Literatura

ETH Zürich 11. 10. 2024.

Optica 11: 1368–1375.