Generare luce visibile per comprenderne le dinamiche

Un team di ricerca internazionale ha dimostrato come generare impulsi estremamente brevi di luce visibile utilizzando un sistema laser di livello industriale.

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a cura di Alessandro Crea

La luce visibile è estremamente importante in natura. Vista dall'occhio umano, è la luce più intensa emessa dal sole che raggiunge la superficie terrestre ed è un elemento essenziale per i processi biologici fondamentali alla base della vita. Tuttavia, è difficile generare una luce visibile coerente, come la luce di un laser, intensa e per un breve periodo di tempo, nell'ordine del femtosecondo (un milionesimo di miliardesimo di secondo).

Un gruppo di ricerca, diretto dal professor Luca Razzari dell'Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), ha raggiunto con successo questo obiettivo senza utilizzare un sistema complicato. I risultati del loro lavoro sono stati recentemente pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature Photonics.

Per generare luce visibile in quella scala temporale, il team ha utilizzato un sistema laser di livello industriale disponibile per la maggior parte dei laboratori. Hanno scoperto che propagando un impulso laser a infrarossi in una fibra a nucleo cavo riempita con gas argon, un effetto non lineare generava brevi impulsi di luce visibile ad alta intensità. Come ha spiegato il professor Razzari, questo effetto si verifica solo con luce intensa.

Razzari ha collaborato con i professori Roberto Morandotti e François Légaré dell'INRS per la parte sperimentale del lavoro, nonché con un team di ricercatori internazionali, del Centro Nazionale Francese per la Ricerca Scientifica (CNRS) (Francia), della Louisiana State University (Stati Uniti) e dell'Università Heriot-Watt (Regno Unito), per la modellazione teorica del fenomeno osservato.

Questo approccio innovativo, per la prima volta, non si basa su architetture ottiche complesse e costose per generare impulsi di luce visibile ultracorti. Di conseguenza, potrebbe essere reso ampiamente disponibile per esplorare una vasta gamma di fenomeni in fisica, chimica e biologia, come la fotosintesi o persino la visione umana. "Con i nostri impulsi, possiamo studiare la dinamica di tali processi e come si evolvono su scale temporali estremamente brevi", afferma il ricercatore post-dottorato Riccardo Piccoli, primo autore dell'articolo.