Algunas veces, las oportunidades caen en nuestro regazo cuando menos las esperamos. Un equipo de topógrafos del CERN, en colaboración con el Instituto de Física del Plasma de Praga (IPP), ha desarrollado un rayo láser pionero mientras trabajaba en un sistema de alineación particularmente desafiante. "Al desarrollar el sistema de alineación para el acelerador HIE-ISOLDE, descubrimos que el sistema que generaba un rayo láser estructurado tenía propiedades ópticas asombrosas ", explicar Jean-Christophe Gayde (CERN, EN-SMM-ESA) y Miroslav Šulc (IPP), los inventores del sistema. "Inicialmente no planeamos desarrollar un generador para este tipo de rayo láser, pero los resultados de nuestra investigación fueron muy alentadores ".

Continuando con el proyecto "no planificado", los dos equipos desarrollaron el "rayo láser estructurado", que es extremadamente innovador porque produce haces que son casi no difractivos. El eje central de las vigas diverge muy poco, incluso a una distancia de varios cientos de metros:200 metros del sistema, el eje central del láser mide solo unos pocos milímetros de diámetro, apenas más que cuando salió del generador (ver imagen 2). Los sistemas disponibles en el mercado producen tales haces a una distancia de solo unos pocos metros.

Sus propiedades excepcionales dan el potencial de rayo láser estructurado en muchos campos, incluida la comunicación, medicamento, física y, sobre todo, metrología. "En el CERN, este láser sería una herramienta valiosa para alinear imanes, gracias a su baja divergencia central ", dice Jean-Christophe Gayde. "Y tiene una característica particularmente notable:en determinadas condiciones, el rayo se reconstruye después de encontrar un obstáculo. En otras palabras, su halo puede reconstruir el haz central después de que ha pasado el obstáculo, de forma similar a una viga Bessel ".

El rayo láser estructurado se puede producir a partir de rayos láser de origen en una amplia gama de longitudes de onda y su geometría se puede adaptar fácilmente (diámetro de la divergencia central, número de círculos en el halo, etc.). El generador en sí puede ser muy compacto (del tamaño de una caja de cerillas) y ajustable, sin dejar de ser bastante económico. “Presentamos una solicitud de patente en mayo de 2018 y desde entonces hemos estado en conversaciones con varios clientes potenciales en Europa para establecer colaboraciones”, dice Amy Bilton, el oficial de transferencia de conocimientos (KTO) responsable del proyecto dentro del grupo de transferencia de conocimientos del CERN. "Los estudios están en curso y se necesitan más pruebas, pero el rayo láser estructurado podría mejorar considerablemente algunas aplicaciones que utilizan rayos de luz, en particular rayos láser ".