Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Quang học số mới nhất, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ ở Zurich đã phát triển một bộ tạo dao động laser mới tạo ra tia laser lập kỷ lục mới cho các xung laser như vậy về mặt công suất và cường độ trung bình. . Công suất trung bình là 550 watt, vượt kỷ lục trước đó hơn 50%.
Các xung laser kéo dài chưa đến một pico giây và thoát ra khỏi tia laser một cách có trật tự với tốc độ rất cao 5 triệu xung mỗi giây. Những xung laser cực mạnh với "tuổi thọ" cực ngắn này có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như xử lý vật liệu, phẫu thuật mắt, đo lường chính xác, v.v., và cũng được kỳ vọng sẽ tạo ra đồng hồ nguyên tử chính xác hơn.
Wei Zhiyi, nhà nghiên cứu và giám sát tiến sĩ tại Viện Vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, giải thích với phóng viên Nhật báo Khoa học và Công nghệ rằng để tạo ra những xung laser cực ngắn này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một bộ dao động laser “đĩa”. . Thành phần cốt lõi của bộ dao động là một đĩa mỏng chỉ dày 100 micromet, được tạo thành từ các tinh thể pha tạp các nguyên tử ytterbium.
Nghiên cứu mới nhất dựa trên hai cải tiến công nghệ: thứ nhất là việc sử dụng cách sắp xếp gương độc đáo để khuếch đại ánh sáng dao động bên trong khoang laser. Để làm được điều này, nhóm nghiên cứu đã khéo léo thiết kế một dãy gương đặc biệt có khả năng khuếch đại ánh sáng khi nó truyền qua lại trong khoang laser. Sau đó, để chuyển đổi ánh sáng khuếch đại này thành các xung siêu ngắn cường độ cao, nhóm nghiên cứu đã sử dụng “gương hấp thụ bão hòa bán dẫn (SESAM)”. Không giống như gương thông thường, độ phản xạ của SESAM thay đổi theo cường độ ánh sáng. Khi cường độ ánh sáng vượt quá một ngưỡng nhất định, SESAM sẽ phản xạ ánh sáng một cách hiệu quả, chuyển tia laser từ chế độ liên tục sang chế độ xung.
Nhóm nghiên cứu hy vọng có thể nén thêm xung đó vào phạm vi chu kỳ ngắn hơn, điều này rất quan trọng để tạo ra các xung atto giây. Các xung atto giây có thể giúp các nhà khoa học có cái nhìn sâu hơn về các hiện tượng vật lý cực nhanh bên trong vật chất, hé lộ thêm những bí ẩn còn ẩn giấu của thế giới vi mô.
