Ultrakorte laserpulsen hebben wetenschappers en artsen in staat gesteld om zeer nauwkeurige materiaalanalyses en medische procedures uit te voeren. Natuurkundigen van de Universiteit van Bayreuth en de Universiteit van Göttingen hebben nu een nieuwe methode ontdekt om de extreem korte tijdsintervallen tussen laserflitsen met uitzonderlijke snelheid en precisie aan te passen. De intervallen kunnen naar behoefte worden verhoogd of verlaagd, allemaal met een druk op de knop. Mogelijke toepassingen variëren van laserspectroscopie tot microscopie en materiaalverwerking. De onderzoekers hebben nu hun nieuwste bevindingen gepresenteerd in het tijdschrift Natuurfotonica .

Laserpulsen worden al lang gebruikt in onderzoekslaboratoria, industriële productie, en medische therapieën. In deze toepassingen is het vaak cruciaal dat de pulsen - ook wel optische solitonen genoemd - met bepaalde tussenpozen optreden. Met behulp van een speciale high-speed meettechniek, de onderzoekers hebben nu kunnen laten zien hoe een korte-pulslaser die veel wordt toegepast in onderzoek kan worden gemaakt om automatisch paren lichtpulsen te genereren die zijn gescheiden door het gewenste interval. Het enige dat nodig is, zijn kleine storingen in de groene optische "pompstraal" (die de laserpulsen genereert) die wordt geactiveerd door elektrische signalen.

Het nieuwe proces draait om de gerichte manipulatie van solitonen, golfpakketten die paarsgewijs kunnen voorkomen in ultrakorte laserpulsen. "De resonantie-excitatie en de korte verstoring van solitonparen veroorzaken effecten die kunnen worden gebruikt om specifiek ultrakorte laserpulsen te regelen. Dit opent een opwindend nieuw onderzoeksgebied met een nog onvoorziene reeks mogelijke toepassingen, " zei prof.dr. Georg Herink uit Bayreuth, corresponderende auteur van de nieuwe studie. "Op de juiste frequentie een kleine externe modulatie van de laser is alles wat je nodig hebt, en ultrakorte laserpulsen worden in wederzijdse, resonerende oscillatie. Soortgelijke verschijnselen kunnen worden waargenomen in watermoleculen die in de magnetron worden verwarmd, ", voegde hoofdauteur Felix Kurtz uit Göttingen eraan toe.

De nieuw gepubliceerde bevindingen tonen aan dat in de toekomst, ultrakorte pulslasers zullen niet alleen worden beschouwd als een hulpmiddel, maar blijven ook een boeiend onderzoeksobject.