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Laser: Ultrakurze Laserpulse genau vermessen

Wissenschaftlern vom Imperial College London ist es gelungen, in ungeahnter Präzision wenige Femtosekunden dauernde Pulse elektromagnetischer Wellen zu vermessen. Dazu leiteten John Tisch und seine Kollegen die Laserpulse in ein Gas, das unter der Anregung Röntgenpulse emittierte, die nur ein Zehntel des Laserpulses dauerten.

Untersuchungen und Messungen mit speziell entwickelten Programmen ergaben, dass diese Röntgenpulse alle Informationen zur Wellenform der Laserpulse enthielten, sodass die Originalsignale rekonstruiert werden konnten. Über diese extrem kurzen elektromagnetischen Wellenpakete gelang es, die Position eines Laserpuls-Peaks bis auf 0,05 Femtosekunden genau zu bestimmen. Anders als bisher, ist dafür auch nicht mehr eine Mittelung über viele Signale nötig, sondern kann für jeden einzelnen Puls gemessen werden.

Doch nicht nur die Laserpulse selbst sind von Interesse für die Forscher, auch die Röntgenpulse können dank ihrer Kürze wertvolle Informationen liefern. Das nächste Ziel der Gruppe wird sein, das neu entwickelte Werkzeug zu nutzen, um Elektronen zu manipulieren und damit Quanteneffekte zu kontrollieren.

Mit Hilfe von Femtosekundenlasern untersuchen und steuern Wissenschaftler beispielsweise chemische Reaktionen, benutzen sie als Hochpräzisionsskalpell in der Medizin oder tasten Oberflächen ab. (eb)

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