Il mondo accademico e l’industria uniscono le forze per far avanzare la tecnologia laser
Negli ultimi dieci anni, l’istituto tedesco MBI e un produttore francese hanno collaborato e partecipato a programmi finanziati dall’UE, per il raggiungimento di obiettivi comuni. Il progetto JMAP, finanziato dall’UE, è una conseguenza naturale degli interessi di ricerca principali perseguiti dall’istituto MBI, vale a dire la scienza ad attosecondi e a campo intenso, e l’obiettivo della società francese di indirizzare la proprie attività di ricerca e sviluppo e commerciali al fine di diventare un fornitore leader di tecnologia laser, alla base della ricerca in questi campi in rapida espansione. Sono stati assunti due ricercatori nella fase iniziale (ESR) per impegnarsi nella ricerca collaborativa in entrambe le sedi, per lo sviluppo e l’applicazione di apparecchiature laser allo stato dell’arte. Gli ESR sono stati in grado di generare impulsi laser ad attosecondi isolati migliorando sostanzialmente la stabilità di fase trasportatore-inviluppo (carrier-envelope phase, CEP) di un sistema laser con modulazione di ampiezza. Ciò ha condotto ad una comprensione di gran lunga superiore in quanto a molti fattori che influenzano la stabilità CEP di sistemi laser amplificati a femtosecondi. Sostanziali progressi sono stati ottenuti nello sviluppo di laser a disco sottile nell’ordine dei mJ, come potenziali sorgenti pompa per l’amplificazione parametrica ottica di impulsi chirpati a banda ultra larga (optical parametric chirped pulse amplification, OPCPA). È stato sviluppato un sistema OPCPA che raggiungerà le caratteristiche di uscita necessarie per le applicazioni scientifiche ad attosecondi. Di conseguenza, è stato possibile acquisire nuove intuizioni nell’ambito di accoppiamenti spazio-temporali, in materia di amplificazione OPCPA. Alcuni progressi sono stati ottenuti anche nello sviluppo di laser a disco ad alta energia per l’uso negli studi di filamentazione. Le prime applicazioni della filamentazione laser hanno permesso agli ESR di stabilire il modo ottimale di distribuire l’energia laser lungo molteplici impulsi. Infine, sono stati eseguiti esperimenti per comprendere in maniera più approfondita e migliorare il contrasto di picco nei laser allo zaffiro drogato con titanio. È stata determinata la connessione tra il contrasto di picco e il valore integrale B dell’amplificatore. I risultati mostrano che il contrasto di picco può essere influenzato negativamente dall’eccitazione dei fononi coerenti nel materiale costituito da zaffiro drogato con titanio. Il progetto JMAP ha portato le fondamentali attività di ricerca dell’istituto MBI e gli sforzi di sviluppo commerciale dell’azienda a un livello superiore.
Parole chiave
Tecnologia laser, Istituto Max Born, JMAP, attosecondo, scienza a campo intenso
