O que é um laser de pulso de ultrashet?

O laser de pulso de ultração é um nome genérico para qualquer tipo de laser que produz pulsos ou rajadas de luz coerente em períodos extremamente curtos de tempo, geralmente medidos em picossegundos ou femtossegundos. Um picossegundo é um trilhão de segundo e um femtossegundo é 1.000 vezes mais curto que um picossegundo ou um quadrilhão de segundo. Essas taxas de comutação para o laser de pulso de ultração permite superar alguns efeitos de degradação que os lasers não-pulsos normais encontram. Isso lhes dá aplicações em tecnologia militar, comunicações de dados e em ciências médicas, como a morte de vírus no corpo através do tratamento externo a laser, sem prejudicar o tecido vivo normal. A tecnologia está sendo levada para criar um laser de pulso de ultração na linha Attossegund, no entanto, o que teria PULSEs que ocorreram 1.000 vezes mais rapidamente do que um laser de femtossegundos, ou uma vez a cada quintilhão de segundo. Os lasers da Attossegundos permitiriam aos pesquisadores rastrear o movimento de elétrons em torno de núcleos atômicos em tempo real, o que ajudaria na pesquisa e desenvolvimento de física e química.

Enquanto os primeiros lasers foram baseados na geração de vigas de luz coerente usando cristais de rubi, os lasers de femtossegundos usam óxido de alumínio dopado com titânio, um tipo de safira verde-verde produzida pela primeira vez em 1986 para esse fim. A energia típica do pulso de um laser de 20 femtossegundos é de cerca de 3 nanojoules por pulso, ou três bilhões de um joule. Como essa é uma quantidade extremamente pequena de energia, o feixe é amplificado usando uma fonte externa de radiação. Os materiais de estado sólido provaram ser os melhores amplificadores, com o vidro Ytterbium sendo o mais eficaz e amplificando o pulso de até 100 joules por CEN quadradoTimeter. Tentativas iniciais usando corantes ou neodímio: cristais de granada de alumínio yttrium aumentaram a energia do pulso de 1 milijoule para 0,5 joules por centímetro quadrado.

Existem muitas aplicações em potencial para o uso do laser de pulso de ultração. Eles levariam as comunicações de fibra óptica por transmissão de sinal de luz para um novo nível, permitindo que muito mais dados fossem transportados em um feixe de pulso do que a fibra óptica é atualmente capaz de 2011, dando ao termo banda larga um novo significado. Eles poderiam ser usados ​​também para abalar os materiais longe de uma superfície e alterá -lo de um sólido para um gás sem adicionar calor no processo, o que melhoraria vários processos de corte e modelagem industriais para metais e compósitos. A tecnologia também oferece a vantagem de servir como uma forma extremamente precisa de bisturi em medicina para remover tumores cancerígenos ou reparar a córnea óptica em pessoas com visão falhada.