La instalación de láser LLNL Jupiter se utilizó para lograr una luz lenta y rápida dentro de los plasmas, demostrando por tanto la capacidad de adaptar el índice de refracción de un sistema láser-plasma. Crédito:Laboratorio Nacional Lawrence Livermore
Luz lenta y rápida o grandes cambios en la velocidad de grupo de la luz, se han observado en una variedad de medios ópticos, pero el fino control sobre el índice de refracción necesario para inducir un efecto observable no se ha logrado en un plasma.
En un artículo publicado en Cartas de revisión física , científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) y el Laboratorio de Energética Láser (LLE), describir cómo se puede sintonizar un sistema láser-plasma para producir cambios grandes y medibles en la velocidad de grupo de la luz.
Clément Goyon, autor principal del artículo titulado "Luz lenta y rápida en plasma con mezcla de ondas ópticas, "dijo que el equipo logró luz lenta y rápida dentro de los plasmas, demostrando por tanto la capacidad de adaptar el índice de refracción de un sistema láser-plasma.
"La luz lenta y rápida es la punta del iceberg. La comunidad ha aumentado su comprensión de las propiedades ópticas del plasma no lineal en las últimas décadas, ", dijo." Ser capaz de predecir y utilizar las propiedades del plasma en nuestro beneficio es fundamental para los experimentos con láser de alta energía en la física de densidad de alta energía y la fusión por confinamiento inercial ".
Goyon explica que la transferencia de energía de haz transversal utilizada en la Instalación Nacional de Ignición se basa en predecir correctamente las propiedades ópticas no lineales del plasma utilizando la teoría lineal. Adicionalmente, Los reemplazos basados en plasma para una gama de componentes ópticos estándar permitirían la manipulación de la luz en fluencias extremas.
Esta imagen muestra el esquema del experimento donde la sonda y los rayos de la bomba interactúan en un plasma formado por la bomba. Crédito:Laboratorio Nacional Lawrence Livermore
El experimento se llevó a cabo en la instalación láser de Júpiter, donde un rayo de bomba energético y un rayo de sonda de baja energía se cruzaban dentro de un plasma He / H. Al ajustar la diferencia de longitud de onda entre los dos haces, el equipo pudo cambiar la velocidad del grupo de luz pulsada de 0.995c a 0.12cy -0.34c (c es igual a la velocidad de la luz en el vacío, o aproximadamente 300, 000 kilómetros por segundo).
Pierre Michel, cuyo grupo ayudó a financiar el proyecto, dijo que las interacciones láser-plasma son notoriamente difíciles de controlar y predecir.
"Sin embargo, demostrando luz lenta y rápida en plasmas, Creo que hemos logrado un nuevo trampolín para las aplicaciones de plasmas como medio óptico para láseres de alta potencia, al reproducir uno de los logros más confusos y delicados de la óptica no lineal moderna utilizando plasma, "Esto ayuda a avanzar en el caso del uso del plasma como medio en el diseño de futuras generaciones de láseres de alta potencia".
