Impulsi laser con elevato contrasto temporale
Gli oscillatori che generano impulsi luminosi con una durata inferiore a un trilionesimo di secondo (un femtosecondo) ed energia oltre i 100 nanojoule sono interessanti per numerose applicazioni. Oltre alle comuni operazioni di microlavorazione del materiale, sono state create opportunità entusiasmanti per gli esperimenti di fisica che esaminano campi inesplorati, come l'accelerazione assistita da laser di raggi ionici. Eppure, gli impulsi laser provenienti da oscillatori convenzionali allo stato solido basati sulla tecnica di Kerr lens mode-locking si devono combinare con un sistema amplificatore per ottenere l'energia di impulso desiderata di pochi microjoule. La luce di fondo generata è stata studiata nel corso del progetto SHARP adottando un approccio alternativo al cavity dumping. Questa cosiddetta emissione spontanea amplificata (ASE) si deve mantenere il più bassa possibile perché è la principale fonte di cambiamenti alle proprietà del target prima dell'arrivo dell'impulso principale. In passato, i modulatori acustico-ottici sono stati usati per aumentare l'energia dell'impulso laser di pochi ordini di grandezze a spese, però, del tasso di ripetizione dell'oscillatore. I ricercatori del Laboratoire d'Optique Appliquée in Francia hanno dimostrato che è possibile aumentare l'efficacia del cavity dumping usando celle di Pockels. Quando la cavità del laser si satura con l'energia, le celle di Pockels cambiano e la luce intracavitaria può uscire, generando un impulso ultraintenso. È interessante notare che con questo sistema di cavity dumping elettro-ottico l'energia dell'impulso intracavitaria può superare il limite esistente di 30 nanojoule, ovvero l'energia critica per i dispositivi di dumping acustico-ottici. Tali impulsi sottoposti a cavity dumping con energia da 10 a 100 volte superiore e, soprattutto, senza degradazione significativa della durata dell'impulso, sarebbero appropriati come impulso fondamentale per l'amplificatore di sistemi laser ad alta energia. Sarebbe quindi necessaria un'amplificazione inferiore per ottenere lo stesso livello di energia e si potrebbe ridurre l'ASE. I partner del progetto SHARP chiedono un'ulteriore ricerca prima di poter studiare le instabilità dovute alla presenza di non linearità di Kerr eccessive.
