W październiku 2018 roku Nagrodę Nobla z fizyki otrzymali Arthur Ashkin oraz Gérard Mourou i Donna Strickland za badania w zakresie optyki wykorzystujące w przełomowy sposób światło generowane laserem.

Do Arthura Ashkina trafiła połowa nagrody za wykorzystanie wiązki laserowej jako pęsety do obserwacji i manipulowania bardzo małymi obiektami, takimi jak cząsteczki, molekuły, bakterie i wirusy bez ich uszkodzenia. Wiązka lasera podczerwonego może powodować przemieszczanie się małych obiektów w stronę centrum wiązki i tam ich utrzymywanie. Dzięki temu możliwe jest ich badanie i modyfikowanie.

Gérard Mourou i Donna Strickland otrzymali po 25% nagrody za opracowanie metody wzmacniania „świergoczących” impulsów laserowych zwanej CPA (chirped pulse amplification). W metodzie tej bardzo krótki impuls laserowy najpierw jest rozciągany w czasie w celu zmniejszenia jego mocy i wzmocnienia bez uszkadzania prętów wzmacniających. Następnie wydłużony i wzmocniony impuls jest optycznie komprymowany. Metoda CPA pozwala uzyskiwać impulsy laserowe o czasie trwania kilku femtosekund (10^‑15 s). Można też osiągać gęstości mocy ponad 10²² W/cm² po zogniskowaniu wiązki laserowej na plamce o średnicy ~0,01 mm. Lasery wielkiej mocy o ultrakrótkim impulsie są stosowane do badania rekordowo krótkich procesów w obszarze fizyki relatywistycznej, fizyki atomowej, biologii molekularnej i w mikrometrycznych technologiach materiałowych.

Zasada działania metody CPA

Więcej informacji na stronie www.nobelprize.org

Ilustracja: Niklas Elmehed / Nobel Media