Impulsos de luz ultracurtos em forma de mola de brinquedo trazem uma nova reviravolta na fotónica

Publicado em 8 de Junho de 2023 às 15:37

Uma equipa internacional de investigadores liderada por Marco Piccardo, professor no Departamento de Física do Instituto Superior Técnico, combinou óptica ultra-rápida e luz estruturada para criar uma nova família de feixes de luz chamados de "molas de luz". Essa descoberta tem aplicações potencialmente disruptivas em áreas como microscopia ultrarrápida, aceleração de partículas em plasmas e comunicações ópticas no espaço livre. O estudo foi publicado na revista Nature Photonics (ver artigo aqui).

A manipulação de impulsos de luz no espaço e no tempo foi alcançada através do uso de uma rede de difração com simetria circular, que espalhou as cores ao longo de uma circunferência. Além disso, hologramas avançados foram usados para estruturar as cores da luz em forma de vórtices ópticos. A equipe desenvolveu uma técnica de reconstrução chamada holografia hiper-espectral para caracterizar esses feixes de luz complexos. A capacidade de controlar a luz com precisão sem precedentes pode levar ao desenvolvimento de aceleradores compactos e fontes de luz em plasmas. O próximo passo é trazer essas fontes de luz para experimentos em plasmas, o que representa um desafio significativo. No entanto, as capacidades de fabricação nano-fotônica do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores Microsistemas e Nanotecnologias (INESC MN) e os grupos de pesquisa em física de plasmas do Instituto Superior Técnico são considerados um ambiente ideal para esse objetivo científico ambicioso. A combinação desses feixes de luz sofisticados com estruturas espaço-temporais complexas e alta intensidade, juntamente com as interações não lineares entre luz e matéria, pode ter implicações fundamentais e tecnológicas significativas.